针对锂离子和混合式电容器的自适应充电电压管理制造技术

本文公开了用于自适应电容器充电电压管理的系统和技术，更具体地，用于锂离子电容器和混合式电容器的系统和技术。所述技术基于电容器的电容和等效串联电阻(ESR)中的一个或多个以及电容器工作温度来适配所述电容器充电电压，并且由此适配电容器存储的能量。

Adaptive charging voltage management for Li-ion and hybrid capacitors

【技术实现步骤摘要】
针对锂离子和混合式电容器的自适应充电电压管理附图说明为了容易地标识对任何特定元素或动作的讨论，参考标号中最显著的一个或多个数字指代的是首次引入该元素的图号。图1示出了根据一个实施例的存储器模块100。图2示出了根据一个实施例的自适应电容器充电电压管理系统200。图3示出了根据一个实施例的电容器充电电压分布曲线300。图4示出了根据一个实施例的自适应电容器充电电压管理过程400。图5示出了根据一个实施例的温度关联电压控制结构500。图6示出了根据一个实施例的温度关联电压控制结构600。具体实施方式“控制结构”是指机器存储器区域，其被配置为使得与来自传感器、换能器或时钟的测量相对应的值或值的范围与电容器上的电压的控制设置相关联。“混合式电容器”是指具有电容器和电池两者的特性的电源。“锂离子电容器”是指通常利用活性炭作为阴极的电容器类型。阳极通常利用预先掺杂有锂离子的碳材料。与其他超级电容器相比，这种预先掺杂过程降低了阳极的电势并允许相对较高的输出电压。“系统内测试”是指在主机系统内对系统的部件进行的测试，与利用外部自动测试设备进行的测试相反。“超级电容器”是指一种电容值比传统电容器高得多(但具有较低的电压限制)的电容器，可以填补电解电容器和可充电电池之间的空白。它们通常每单位体积或质量存储比电解电容器多10到100倍的能量，可以比电池快得多地接受和传递电荷，并且可以承受比可充电电池多得多的充电和放电循环。除非上下文中定义或指示了另一种含义，否则本文所使用的术语应符合其在本领域中的普通含义。本文公开了用于自适应电容器充电电压管理的系统和技术，更具体地，用于锂离子电容器和混合式电容器的系统和技术。该技术基于电容器的电容和等效串联电阻(ESR)中的一个或多个以及电容器工作温度来适配电容器充电电压，并且由此适配电容器存储的能量。快速控制回路用于使电容器充电电压适配电容器工作温度的变化，而慢速控制回路(相对于快速控制回路的监测率而言较慢)用于使电容器充电电压适配电容和/或等效串联电阻的变化。电容性电源的一个或多个电容器被充电到最小的安全启用电压，以在至设备部件的主电力失效时执行它们可能被需要的潜在电力功能，在设备的操作期间，快速控制回路和慢速控制回路会随着电容器工作温度变化并且同样随着电容和ESR中的一个或多个变化而自适应地调整电容器充电电压。图1示出了根据一个实施例的存储器模块100。存储器模块100包括混合式存储器102，混合式存储器102包括易失性存储器104和非易失性存储器106。存储器模块100进一步包括控制器108、电力管理器110和电容器电源112。存储器模块100经由主机电源114接收电力。存储器模块100通过结合使用低成本易失性存储器104(例如，SRAM)和低成本非易失性存储器106(例如，闪存)来提供低成本、高密度、非易失性存储器。其他元件和/或元件之间的耦合件对于相关领域的技术人员可以是显而易见的。除了一个或多个电容器之外，电容器电源112可以包括一个或多个电池。电容器可以是所谓的“超级电容器”，诸如锂离子电容器和混合式电容器(具有较慢的电池能量释放能力的电容器)。易失性存储器104可以包括SDRAM(同步动态随机存取存储器)。也可以使用其他类型的易失性随机存取存储器。非易失性存储器106可以包括NAND闪存，并且同样，可以使用其他类型的非易失性存储器。电力管理器110以模块化形式(例如DIMM可插拔形式)将存储器模块100接合到外部能源，例如，包含并使用存储器模块100的较大系统(例如，“主机”系统)的主机电源114。例如，主机电源114可以是包含存储器模块100的个人或商业计算机系统的电力。电力管理器110也接合到电容器电源112。电容器电源112可以包括一个或多个电力电容器和/或一个或多个电池。当主机电源114发生故障时，电容器电源112在临时的时间内向存储器模块100提供备用电力。电容器电源112可以在足够长以将数据块从易失性存储器104复制到非易失性存储器106的时间内提供电力。在主机电源114故障的情况下，存储器模块100可以作为主机设备的隔离子系统操作。电力管理器110或控制器108可以检测到主机电源114已经发生故障。然后，控制器108可以开始将当前存储在易失性存储器104中的数据备份到非易失性存储器106中。本文中，术语“备份”意味着易失性存储器104的数据被存储到非易失性存储器106。在恢复主机设备电力时，控制器108可以开始将备份的数据从非易失性存储器106恢复到易失性存储器104。本文中，术语“恢复”意味着非易失性存储器106的数据被存储到易失性存储器104。控制器108因此可以包括当主机电源114发生故障时将数据从易失性存储器104备份到非易失性存储器106，以及当主机设备电力再次变得可用时将数据从非易失性存储器106恢复到易失性存储器104的逻辑。注意这不意味着存储器模块100必须在主机设备电力可用时操作主机设备电力。在一些实现中，存储器模块100可以始终对由电力管理器110供应的电力进行操作，其中在主机设备电力可操作时电力管理器110从主机设备电力进行补充。本领域技术人员将理解，各种功能组件(诸如，电力管理器110和控制器108以及甚至是易失性存储器104和非易失性存储器106)实际上可以一起实现为一个或多个集成电路器件(例如，片上系统)或封装为一个或多个分立的物理部件。甚至当主机设备的电力故障时，存储在存储器模块100内的数据仍然留存。主机设备可以与存储器模块100交互，就像与易失性存储器104交互一样(并且，在一些情况下，主机设备可以将易失性存储器104“视为”与易失性存储器104实际类型不同的类型的易失性存储器技术)，即使，显然地，在不存在主机设备电力的情况下，数据被存储器模块100永久地内部存储在非易失性存储器106中。存储器模块100可以仅在主机设备电力故障的情况下将数据写入非易失性存储器106。因此，如果每次写入数据是从主机设备写入存储器模块100，非易失性存储器106经历比将发生的少很多的写入周期。当非易失性存储器106是低成本、有限占空比NAND闪存时，导致了非易失性存储器106的使用寿命的延长。控制器108为主机设备提供存储器接口。存储器接口可以包括用于一些特定种类的易失性存储器的标准数据和控制接口。例如，即使当易失性存储器104不是SDRAM时，控制器108可以向外部系统提供SDRAM数据、地址和控制接口。提供给主机设备的接口可以是或可以不是用于由主机设备实际使用的易失性存储器的类型的接口。控制器108可以另外提供接口，主机设备可以由该接口将命令发送到存储器模块100以控制存储器模块100或获得状态。例如，在一些实施例中，即使主机设备电力仍然可用，主机设备可以命令存储器模块100开始从易失性存储器104到非易失性存储器106的数据备份。附加地或替代地，存储器模块100或主机设备可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：/n电容性电源；/n电压调整电路，所述电压调整电路用于设置所述电容性电源的电容器充电电压；/n用于所述电容性电源的电容或等效串联电阻测量部件；/n温度传感器；/n控制器，所述控制器用于在慢速控制回路上操作所述电容或等效串联电阻测量部件以设置所述电容器充电电压；以及/n所述控制器用于在快速控制回路上操作所述温度传感器以设置所述电容器充电电压。/n

【技术特征摘要】
20180930 US 16/147,8481.一种装置，包括：
电容性电源；
电压调整电路，所述电压调整电路用于设置所述电容性电源的电容器充电电压；
用于所述电容性电源的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡颖，R·萨尔托热，
申请(专利权)人：技佳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US