[发明专利]具有电池形状因数的基于超级电容器的能量存储器

权利要求书

1.一种装置，包括：

具有电池的形状因数的外壳；

用于电能量存储的超级电容器；以及

在所述外壳中具有电子器件，用以模仿所述电池的放电特性，其中，所述电子器件包括：

检测器，其用于通过使用实施有滞后性的运算放大器对电容器电压与电池端子两端的端电压进行比较、并通过对由一个或多个电阻器产生的所述端电压的固定比与由一个或多个电阻器产生的所述电容器电压之比进行比较，来判断是要降低还是提高所述超级电容器的所述电容器电压；

一个或多个电压转换器，其用于对所述电容器电压进行降压转换和升压转换；以及

参考电压产生器，其用于产生与至少两个电池类型相关联的至少两个参考电压电平。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述至少两个参考电压电平包括可再充电电池类型的第一参考电压电平。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述至少两个参考电压电平包括一次性电池类型的第二参考电压电平。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述参考电压产生器包括开关，并且其中：

当所述开关接通时，所述装置模仿第一电池类型；并且

当所述开关关断时，所述装置模仿第二电池类型。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述参考电压产生器包括正向偏置二极管，并且其中：

当所述开关接通时，所述参考电压产生器输出所述正向偏置二极管的完整电压；并且

当所述开关关断时，所述参考电压产生器输出所述正向偏置二极管的减小的电压。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述参考电压产生器包括与所述开关并联放置的电阻器，其中，通过所述电阻器的电路路径在所述开关关断时提供所述正向偏置二极管的所述减小的电压。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电子器件包括：

感测单元，其用于控制所述超级电容器的充电，所述感测单元包括用于将所述端电压与由所述参考电压产生器产生的参考电压进行比较的第二运算放大器。

8.一种方法，包括：

以电池的形状因数来容纳超级电容器；以及

使用所述超级电容器来模仿所述电池的放电特性，其中，所述超级电容器具有电子器件，所述电子器件包括检测器、一个或多个电压转换器以及参考电压产生器，其中，模仿所述放电特性包括：

由所述检测器通过使用实施有滞后性的运算放大器对电容器电压与电池端子两端的端电压进行比较、并通过对由一个或多个电阻器产生的所述端电压的固定比与由一个或多个电阻器产生的所述电容器电压之比进行比较，来判断是要降低还是提高所述超级电容器的所述电容器电压；

由所述一个或多个电压转换器对所述电容器电压进行升压转换和降压转换；以及

由所述参考电压产生器产生与至少两个电池类型相关联的至少两个参考电压电平。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，产生所述至少两个参考电压电平包括产生可再充电电池类型的第一参考电压电平。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，产生所述至少两个参考电压电平包括产生一次性电池类型的第二参考电压电平。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述参考电压产生器包括开关，并且所述方法包括：

当所述开关接通时，由所述装置模仿第一电池类型；以及

当所述开关关断时，由所述装置模仿第二电池类型。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述参考电压产生器包括正向偏置二极管，并且所述方法包括：

当所述开关接通时，由所述参考电压产生器输出所述正向偏置二极管的完整电压；以及

当所述开关关断时，由所述参考电压产生器输出所述正向偏置二极管的减小的电压。