电源装置、其控制方法及电源系统与流程

本公开涉及一种电源装置、其控制方法及电源系统，特别涉及一种提升比容的电源装置、其控制方法及电源系统。

背景技术：

1、铝电解电容器至少包含正极、负极及电解液。电极箔为专门用来制作铝电解电容器正负极的材料，主要用于存储电荷。而电极箔以高纯度的铝制光箔为主要原料，经腐蚀、化成等一系列加工工序形成。进一步说明铝电解电容器的制作工序如下，经过腐蚀并覆盖电介质层(即，氧化膜)的阳极铝箔、经过腐蚀的阴极铝箔和电解纸卷绕后，再浸渍电解液并密封在铝壳中而制成。

2、电极箔的品质可决定性地影响铝电解电容器的整体性能，其中电极箔的腐蚀工序与化成工序直接决定了铝电解电容器的容量、漏电流、损耗、寿命、可靠性和体积等性能。举例来说，当电极箔的比容越高，电极箔单位带电量越高，同等电压下可制成的铝电解电容器体积就可越小。因此电极箔是铝电解电容器中技术含量与附加值最高的部分。

3、通常可利用三种方式提升电极箔的比容，第一种方式为改进腐蚀工序以提高表面积倍率，第二种方式为减小工作电压下的平均电介质厚度，第三种方式为改进电介质层的性能以提高介电常数。第二种方式中，由于电介质层厚度取决于工作电压，工作电压通常为固定值而无法进行改良。第三种方式中，由于电介质层的介电常数亦为定值而无法进行改良。因此，利用改进腐蚀工序以提高表面积倍率为提升电极箔的比容的最佳方式，且为本领域技术人员的研究目标。

4、因此，如何发展一种克服上述缺点的电源装置、其控制方法及电源系统，实为目前迫切的需求。

技术实现思路

1、本公开的目的为提供一种电源装置、其控制方法及电源系统，利用控制单元检测反映电化学三电极系统的工作电极及参比电极之间的电压的信号，并将信号与预设的电压区间进行比较，且根据比较结果在电流区间内调整功率单元的输出电流，使信号保持在电压区间(即，临界钝化电位及过钝化电位之间)内，即代表输出电流保持在维钝电流附近，使得蚀刻初期产生的蚀孔可以继续生长，进而提高了扩孔的生产效能，同时对低维钝电流的动态特性进行实时调整，这将加速蚀孔内表面的钝化成膜及腐蚀，使蚀孔有效地向深度方向发展，提高了工作电极生产效率，提升了蚀孔的均匀性，进而提高了整体比容。同时，腐蚀后的工作电极的余厚得以均匀保持，使得工作电极有更好的弯折特性。

2、为达上述目的，本公开的一实施方式为提供一种控制方法，应用于电源装置，控制方法包含下列步骤。首先，提供电化学三电极系统，电化学三电极系统包含工作电极、参比电极和辅助电极。接着，将电源装置的功率单元的两个输出端分别连接到工作电极和辅助电极，功率单元输出输出电流用于对工作电极进行极化。接着，电源装置的控制单元检测反映工作电极和参比电极之间的电压的信号，并根据信号调整输出电流。

3、为达上述目的，本公开的另一实施方式为提供一种电源装置，应用于电化学三电极系统，电化学三电极系统包含工作电极、参比电极和辅助电极。电源装置包含功率单元及控制单元。功率单元包含两个输出端，分别连接于工作电极和辅助电极，且功率单元输出输出电流，其中输出电流用以对工作电极进行极化。控制单元用以检测反映工作电极和参比电极之间的电压的信号，并根据信号调整输出电流。

4、为达上述目的，本公开的另一实施方式为提供一种电源系统，包含上述电源装置和电化学三电极系统。

技术特征：

1.一种控制方法，应用于一电源装置，其中所述控制方法包含：

2.如权利要求1所述的控制方法，于所述步骤(c)中还包含，将所述信号与预设的一电压区间进行比较，且根据比较结果在预设的一电流区间内调整所述输出电流，使所述信号保持在预设的所述电压区间内。

3.如权利要求1所述的控制方法，其中当所述信号小于或等于所述电压区间的一下限值时，所述控制单元控制所述输出电流降低，当所述信号大于或等于所述电压区间的一上限值时，所述控制单元控制所述输出电流升高。

4.如权利要求1所述的控制方法，其中所述电压区间的所述上限值反映所述工作电极的一极化曲线的一临界钝化电位，所述电压区间的所述下限值反映所述极化曲线的一过钝化电位。

5.如权利要求4所述的控制方法，其中所述信号为所述工作电极和所述参比电极之间的电压，所述电压区间的所述上限值为所述工作电极的所述极化曲线的所述临界钝化电位，所述电压区间的所述下限值为所述极化曲线的所述过钝化电位。

6.如权利要求1所述的控制方法，其中所述电流区间对应于所述工作电极的一极化曲线的一稳定钝化区。

7.如权利要求1所述的控制方法，其中所述输出电流相对于所述信号具有迟滞效应。

8.如权利要求1所述的控制方法，其中所述步骤(a)及所述步骤(b)之间还包含步骤：设置一缓蚀剂于所述工作电极上，以阻隔部分的所述工作电极及一腐蚀液。

9.如权利要求1所述的控制方法，其中所述工作电极为金属光箔，所述辅助电极为钛板，所述参比电极为饱和甘汞电极。

10.一种电源装置，应用于一电化学三电极系统，所述电化学三电极系统包含一工作电极、一参比电极和一辅助电极，其中所述电源装置包含：

11.如权利要求10所述的电源装置，其中所述控制单元将所述信号与预设的一电压区间进行比较，且根据比较结果在预设的一电流区间内调整所述输出电流，使所述信号保持在预设的所述电压区间内。

12.如权利要求10所述的电源装置，其中当所述信号小于或等于所述电压区间的一下限值时，所述控制单元控制所述输出电流降低，当所述信号大于或等于所述电压区间的一上限值时，所述控制单元控制所述输出电流升高。

13.如权利要求10所述的电源装置，其中所述电压区间的所述上限值反映所述工作电极的一极化曲线的一临界钝化电位，所述电压区间的所述下限值反映所述极化曲线的一过钝化电位。

14.如权利要求13所述的电源装置，其中所述信号为所述工作电极和所述参比电极之间的电压数值，所述电压区间的所述上限值为所述工作电极的所述极化曲线的所述临界钝化电位的数值，所述电压区间的所述下限值为所述极化曲线的所述过钝化电位的数值。

15.如权利要求10所述的电源装置，其中所述电流区间对应于所述工作电极的一极化曲线的一稳定钝化区。

16.如权利要求10所述的电源装置，其中所述输出电流相对于所述信号具有迟滞效应。

17.如权利要求10所述的电源装置，其中所述工作电极上具有一缓蚀剂，以阻隔部分的所述工作电极及一腐蚀液。

18.如权利要求10所述的电源装置，其中所述工作电极为金属光箔，所述辅助电极为钛板，所述参比电极为饱和甘汞电极。

19.一种电源系统，包含权利要求10-18所述的电源装置和电化学三电极系统。

技术总结本公开关于一种电源装置、其控制方法及电源系统，首先，提供电化学三电极系统，电化学三电极系统包含工作电极、参比电极和辅助电极，接着，将功率单元的两个输出端分别连接到工作电极和辅助电极，功率单元输出电流用于对工作电极进行极化，接着，电源装置的控制单元检测反映工作电极和参比电极之间的电压的信号，并根据信号调整输出电流。技术研发人员：谢毅聪,张伟强,周子颖受保护的技术使用者：台达电子企业管理（上海）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23