專利名稱：：有源平衡電路模塊、系統(tǒng)和電容器器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明總地涉及用于電容器的有源平衡電路以及它們的制造方法。更具體地，本發(fā)明涉及用于以串聯(lián)的布置方式堆疊(stack)的電容器的基于模塊的有源平衡電路。
背景技術(shù)：
：電容器一般被設(shè)計為具有最大工作額定電壓，其中在此最大工作額定電壓以上的操作通常會導(dǎo)致過多的(excessive)漏電流，隨后氣體生成，并且最后導(dǎo)致該電容器失效。為了構(gòu)造用于更高電壓應(yīng)用的電容，具有等值和等額定的電容器以串聯(lián)的布置方式被堆疊。在電容器的充電期間以及充電之后，只要每個電容器的電容值保持相同，則總電壓在堆疊中的每個電容器兩端(across)等分。一旦充電大部分完成，并且達到所述堆疊中的均衡(equilibrium)條件，則只要每個電容器的漏電流相等，電壓仍舊在每個電容器兩端等分?？傊?，在這樣的串聯(lián)布置中電容器兩端不等電壓通常有兩個原因1)不等電容值；2)不等的均衡漏電流。常規(guī)地，已經(jīng)應(yīng)用了各種途徑來試圖控制由于不等電容值或不等的均衡漏電流而導(dǎo)致的電壓不平衡。在一種途徑中，使用一種被稱為無源平衡的技術(shù)。無源平衡包括使用無源元件來均衡堆疊中的電容器之間的電壓。典型地，這包括將等值的電阻器與所述電容器并聯(lián)連接。盡管無源平衡初始時可能有效，但是無源平衡具有不能調(diào)節(jié)由于電容值或漏電流隨時間改變而導(dǎo)致的電壓不平衡的缺陷。在另一種途徑中，使用一種被稱為有源平衡的技術(shù)。有源平衡包括使用有源元件來均衡電容器之間的電壓。盡管此技術(shù)可以被用來隨時間調(diào)節(jié)電壓不平衡，但是這些有源器件的常規(guī)應(yīng)用一般來說是復(fù)雜而昂貴的。因此，需要提供改進的裝置和對應(yīng)的方法，所述裝置和方法更容易且更低廉地被應(yīng)用，并且可以控制以串聯(lián)的布置方式堆疊的電容器之間的電壓不平衡，由此提高電容器的壽命和電性能。圖1A根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)。圖1B根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)。圖2根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到多個有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)。圖3根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到多個有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)。圖4A根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案圖示電容器器件封裝的側(cè)視圖。圖4B圖示圖4A中的電容器器件封裝的頂視圖。圖5A根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案圖示電容器器件封裝的側(cè)視圖。圖5B圖示圖5A中的電容器器件封裝的仰視圖。圖6A根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案圖示電容器器件封裝的側(cè)視圖。圖6B圖示圖6A中的電容器器件封裝的頂視圖。圖6C圖示圖6A中的電容器器件封裝被裝封到模制(molding)材料中的側(cè)視圖。圖7根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到多個有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)的另一實施方案。圖8圖示用于圖7中所示的系統(tǒng)的有源平衡模塊。圖9圖示用于圖7中所示的系統(tǒng)的另一有源平衡模塊。圖10圖示包括圖9中所示的模塊的有源平衡系統(tǒng)。圖11A和11B圖示包括圖8和9中所示的模塊的組合的有源平衡系統(tǒng)。圖12根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示包括耦合到多個有源平衡模塊的多個電容器的有源平衡系統(tǒng)的另一實施方案。圖13圖示用于圖12中所示的系統(tǒng)的有源平衡模塊。圖14圖示用于圖12中所示的系統(tǒng)的另一有源平衡模塊。圖15圖示包括圖14中所示的模塊的有源平衡系統(tǒng)。圖16圖示包括圖13和14中所示的模塊的組合的有源平衡系統(tǒng)。圖17A和17B圖示包括圖8和13中所示的模塊的組合的有源平衡系統(tǒng)。圖18A和18B圖示包括圖9和14中所示的模塊的組合的有源平衡系統(tǒng)。圖19圖示有源平衡模塊的另一實施方案。圖20圖示包括圖19中所示的模塊的有源平衡系統(tǒng)。圖21圖示包括圖8和9中所示的模塊并聯(lián)連接的有源平衡系統(tǒng)。圖22圖示圖21中所示的電容器保護系統(tǒng)的替換性系統(tǒng)。圖23圖示包括圖8中所示的模塊并聯(lián)連接的電容器保護系統(tǒng)。圖24圖示圖23中所示的電容器保護系統(tǒng)的替換性系統(tǒng)。圖25A、25B、25C、25D圖示具有輔助(auxiliary)器件的保護電路。圖26A、26B、26C、26D圖示具有輔助器件的其他保護電路。圖27圖示具有輔助器件的另一保護電路。圖28是被集成到電容器器件中的示例性平衡模塊的分解視圖。圖29圖示用于與平衡模塊集成的電容器器件的有源部件組件(componentassembly)。圖30圖示用于圖29中所示的組件的有源部件子組件。圖31是被集成到電容器器件中的示例性平衡模塊的替換性實施方案的分解視圖。具體實施例方式現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。所述優(yōu)選實施方案的實施例在附圖中被圖示說明。雖然結(jié)合這些優(yōu)選實施方案來描述本發(fā)明，但是應(yīng)該理解并不打算將本發(fā)明限制為這些優(yōu)選實施方案。相反地，打算覆蓋可能被包括在如所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的替換、修改和等同物。在以下描述中，闡述了很多具體的細節(jié)，以提供對本發(fā)明的完整理解。無需這些具體的細節(jié)中的一些或全部就可以實踐本發(fā)明。此外，沒有詳細描述公知的處理操作，以免不必要地模糊本發(fā)明。本發(fā)明提供有源平衡模塊及其制造方法，所述有源平衡模塊包括用于控制以串聯(lián)的布置方式堆疊的電容器之間的電壓不平衡的有源平衡電路。這些模塊制作起來簡單而低廉，并且是多功能的。它們可以被單獨使用，或者它們可以被組合在一起來形成用于以串聯(lián)的布置方式堆疊的多個電容器的多模塊有源平衡電路。所述模塊還可以進一步以并排拓撲或重疊拓撲的形式排列。I.引言如之前所提及的，在呈串聯(lián)布置的電容器兩端的不等電壓通常有兩個原因1)不等電容值；2)不等的均衡漏電流。不等電容值可以是產(chǎn)生自制造偏差或由于電容器使用隨時間而老化。不等電容值可能導(dǎo)致較低電容值的電容器工作在它們的最大工作電壓以外，這又可能造成過多的漏電流。然而，即使當(dāng)電容值良好地匹配時，在基本上充好電的狀態(tài)下的均衡期間，漏電流的不匹配仍然會導(dǎo)致在堆疊中的電容器上發(fā)生過電壓(overvoltage)。漏電流大于其相鄰電容器的平均值的電容器可以將其相鄰電容器充電至它們的最大工作電壓之外，導(dǎo)致受影響的電容器最終失效。這是因為，在均衡狀態(tài)下，漏電流趨于平衡其自身。因此，低泄漏電容器以提高其電壓的方式積累電荷。隨后，所述受影響的電容器的漏電流增加，并最終與有差異的電容器的漏電流平衡。盡管各種電容器可能呈現(xiàn)電壓不平衡，但是趨向于受到更大影響的電容器是電解技術(shù)電容器。這是因為電解技術(shù)電容器通常已經(jīng)使其與大的漏電流相關(guān)聯(lián)了。此外，電解技術(shù)電容器常常具有大的電容值，其中它們普遍被稱為超級電容器(supercapacitor)或超電容器(ultracapacitor)。II.有源平衡模塊為了控制以串聯(lián)的布置方式堆疊的電容器之間的電壓不平衡，在本發(fā)明中提供了有源平衡模塊。該有源平衡模塊的目的在于當(dāng)電容器堆疊基本上被完全充電時，保持串聯(lián)堆疊中的每個電容器兩端的電壓相等，這發(fā)生在均衡狀態(tài)下，在所述均衡狀態(tài)中，相對來說沒有來自連接的電源或負載的充電或放電在所述串聯(lián)電容器堆疊上正被執(zhí)行。如下面將討論的，有源平衡模塊可應(yīng)用于包括兩個或更多個電容器的任何串聯(lián)電容器堆疊。首先，圖1A和1B根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案分別圖示有源平衡系統(tǒng)100和120，所述有源平衡系統(tǒng)100和120包括耦合到有源平衡模塊104的多個電容器102(例如102a，102b)。所述多個電容器102和有源平衡模塊104之間的耦合是在三個端子106(例如106a，106b，106c)處完成的。端子106a連接到電容器102a的陽極板。端子106b連接到電容器102a的陰極板并連接到電容器102b的陽極板。端子106c連接到電容器102b的陰極板。如所示的，電容器102a和102b以串聯(lián)的布置方式連接/堆疊，其中電壓是通過連接105a和105b施加的。連接105a和105b可以被連接到電源和/或負載以用于供電。一般來說，有源平衡模塊104包括有源元件。在一個實施方案中，如圖1A中所圖示的，所述有源元件是運算放大器器件112。運算放大器器件112包括被調(diào)適為電壓跟隨器(voltagefollower)的運算放大器113。即，使用電壓反饋的運算放大器電路，其中所述電路具有高輸入阻抗、低輸出阻抗以及為1的電壓增益。因此，如果運算放大器113的輸出144連接到它的反相(-)輸入116，則輸出電壓將尋求任何必要的電平來使所述反相輸入的電壓與被施加到非反相(+)輸入118的電壓平衡。如果此反饋連接是直接的，如同在一條直導(dǎo)線中，則輸出電壓將基本上“跟隨”所述非反相輸入的電壓。為了基本上平衡電容器的電壓，運算放大器113的輸入被連接到分壓電阻器對108a和108b，其中每個電阻器都與相應(yīng)的電容器(例如102a，102b)并聯(lián)。分壓電阻器108a和108b的電阻值相等。所述電阻值是通過最佳算法來選擇的，所述最佳算法試圖在給定最差情況的泄漏值時防止堆疊中的任何過電壓，并且同時試圖最小化分壓電阻器可能引入的額外的漏電流。運算放大器113與分壓電阻器108a和108b在電容器對102a和102b的填隙節(jié)點(interstitialnode)119處工作。電流來源于該節(jié)點或者從該節(jié)點吸收(sink)，從而迫使每個電容器兩端的電壓分配(sharing)根據(jù)由兩個分壓電阻器108a和108b所限定的分派(division)來分壓。由于運算放大器的電源連接V+和V-分別參考這些點，所以電流通過從電容器102a的頂部(陽極)板或者電容器102b的底部(陰極)板適量吸引(draw)電荷而起源(source)或被吸收?？蛇x地，如圖1A所示的，限流電阻器108c可以被應(yīng)用到運算放大器的輸出。然而，所述有源元件可以已經(jīng)包括限流短路保護。例如，運算放大器113可以與限流短路保護集成。另一可選的電阻器是反饋電阻器108d。反饋電阻器108d可以被用來平衡輸入處的輸入偏置電流。一般來說，反饋電阻器108d的值被選擇為分壓電阻器108a和108b的并聯(lián)組合值。盡管根據(jù)定義的電壓跟隨器(follower)具有為1的電壓增益，但是它的目的與放大電壓無關(guān)，而相反地與放大信號的用于將電流傳遞到負載(例如，102a，102b)的能力(capacity)有關(guān)。這樣，在峰值功率需求的放電/再充電時段期間，有源平衡模塊104的運算放大器實現(xiàn)起源并吸收大的電流值到電容器或者從電容器起源并吸收大的電流值。另外，相對于在完全充電的穩(wěn)定和均衡狀態(tài)期間不匹配的漏電流的電荷均衡可以被實現(xiàn)。因此，電壓不平衡的兩個原因——電容變化和不匹配的漏電流——都可以被有效地控制。在圖1B中圖示有源平衡模塊104中的有源元件的另一實施方案。如所示的，所述有源元件是快速(flying)電容器器件122。一般來說，快速電容器器件122利用控制器123來控制開關(guān)124a和124b的同步切換，從而到快速電容器102c的連接可以在多個電容器102(例如102a和102b)之間擺動。具體來說，開關(guān)124a和124b必須以先斷后通的方式工作并且相互同步。即，它們兩者都必須在它們接通(make)之前首先斷開。當(dāng)滯后的一個開關(guān)還未曾斷開它的連接時，一個開關(guān)不能超前另一個開關(guān)，并且，它不能接通。在快速電容器102和所述多個電容器之間的連接將允許電荷在其間被起源/吸收。隨著時間流逝，可以實現(xiàn)所述多個電容器之間的電壓的平衡。注意到在有源平衡模塊104中沒有使用相對昂貴的感應(yīng)元件(即電感器)是很重要的。此外，對有源平衡模塊104中的有源元件(例如112，122)的供電可以通過出現(xiàn)在系統(tǒng)中和/或參考電容器對(例如，通過將運算放大器113/控制器123的V+連接到電容器102a的陽極板通過將運算放大器113/控制器123的V-連接到電容器102b的陰極板)的靜態(tài)電流實現(xiàn)。實際上，每個有源平衡模塊104可以是自包含的(self-contained)，或者如接下來在下面的圖2中所圖示的那樣與另一個有源平衡模塊組合工作。有源平衡模塊可以被單獨使用，或者它們也可以組合在一起來形成用于以串聯(lián)的布置方式堆疊的多個電容器的多模塊有源平衡電路。例如，圖2根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案圖示了有源平衡系統(tǒng)200，所述系統(tǒng)200包括耦合到多個有源平衡模塊204(例如，204a-e)的多個電容器202(例如，C1-C6)。這些電容器可以通過連接205a和205b連接到電源和/或負載。有源平衡模塊204可以是任何用于以串聯(lián)的布置方式堆疊的電容器的、基于模塊的有源平衡電路(例如，104)。對于給定的電容器對，有源平衡模塊204通常被限定為附接到頂部電容器的頂部板、填隙節(jié)點和底部電容器的底部板的三端設(shè)備。多個有源平衡模塊204可以如圖2所示的那樣以并排拓撲和/或重疊拓撲排列?？梢栽诙鄠€模塊之間提供同步。然而，運算放大器器件和快速電容器器件兩者一般使同步為可選的。這是因為每個運算放大器器件都工作在不同的填隙節(jié)點處，而每個快速電容器器件都允許所述快速電容器順續(xù)地并聯(lián)連接到用于電壓均衡的任意數(shù)量的電容器。一般地，對于一對電容器來說需要一個有源平衡模塊204。然而，在重疊拓撲中，對于三個電容器來說需要兩個有源平衡模塊204，對于四個電容器來說需要三個有源平衡模塊204，以此類推。在一個實施方案中，重疊拓撲包括使每個電容器位于由兩個有源平衡模塊204操作的最頂部的電容器和最底部的電容器之間。重疊拓撲的優(yōu)點在于迫使整個電容器堆疊均分電壓。此外，可以在所述堆疊中的電容器之間實現(xiàn)傳遞關(guān)系(transitiverelationship)。例如，考慮具有兩個模塊重疊并且三個電容器A、B和C以串聯(lián)的布置方式堆疊的情況。一個模塊可以迫使A的電壓等于B的電壓。另一個模塊可以迫使B的電壓等于C的電壓。結(jié)果，A的電壓將等于C的電壓。實施例為了進一步理解本發(fā)明的優(yōu)點，以下實施例根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案提供關(guān)于具有有源平衡模塊的有源平衡系統(tǒng)的詳細描述。應(yīng)當(dāng)理解，以下描述僅僅是代表性的，并且本發(fā)明不受在該實施例中所闡述的細節(jié)的限制。圖3圖示出包括耦合到多個有源平衡模塊304(例如，304a，304b)的多個電容器302(例如，302a，302b和302d)的有源平衡系統(tǒng)300。圖3圖示出由系統(tǒng)120和系統(tǒng)200引入的概念。如示出的，有源平衡模塊304a和304b實現(xiàn)快速電容器器件。對于有源平衡模塊304a來說，快速電容器器件包括與快速電容器302c連接的開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器326a。另一方面，用于有源平衡模塊304b的快速電容器器件包括與快速電容器302e連接的開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器326b。理論上講，開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器326a一般迫使電容器對302a和302b充電到相等的電壓。在實現(xiàn)此的過程中，快速電容器302c在電容器302a和302b之間轉(zhuǎn)移電荷，直到它們的電壓相等。開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器326b和它相應(yīng)的快速電容器302e在電容器對302b和302d上執(zhí)行相同的功能。隨后，每個電容器兩端的電壓在V+/3處達到均衡(equilibrate)。出于實驗的目的，開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器IC1(即326a)和IC2(即326b)是可從加利福尼亞州桑尼維爾市的MaximIntegratedProducts獲得的MAX660。快速電容器C1(即302c)和C2(即302e)是具有25VDC的工作額定電壓的10微法(microfarad)的鉭電容器。V+為通過限流和電流測量電阻器R1施加的7.8VDC。電容器C3、C4和C5是額定在2.5VDC的22法拉(Farad)的B串聯(lián)電容器。電阻器R2為220歐姆(ohm)，并且被施加到堆疊中的電容器之一的兩端，來仿真嚴(yán)重泄漏的電容器。在實驗中，測量了VC1+、VC1-、VC2+和VC2-來確保開關(guān)電壓轉(zhuǎn)換器IC1和IC2正常工作。還測量了VC3、VC4、VC5和IR1(R1中的電流)。然后，隨時間來監(jiān)測電壓以確定該設(shè)計在多大程度上達到電壓平衡。測量了測試電容器C3、C4和C5在1安培(Ampere)的恒定電流下的實際電容值。使用了在0.5伏(volt)和2.0伏之間充電/放電期間流逝的時間來計算電容。在以下的表格中列出所述電容。從引腳8到引腳3的電壓為2到2.5伏時，IC1和IC2可靠地啟動其內(nèi)部振蕩器。除非引腳6如圖示那樣連接，否則振蕩器有時不啟動。第一個實驗包括對堆疊充電，觀測平衡，在C3兩端加上R2，觀測達到均衡的不平衡狀態(tài)，移除R2，并最終觀測平衡的恢復(fù)。第二個實驗包括在C4兩端設(shè)置R2，觀測不平衡，移除R2，并觀測恢復(fù)過程。以下表格示出結(jié)果。時間是從每次改變發(fā)生到數(shù)值被測量之間經(jīng)過的大致時間間隔。對結(jié)果的檢驗表明該設(shè)計使平衡在大約0.02伏內(nèi)。R2表示嚴(yán)重泄漏路徑，泄漏超過10毫安。這導(dǎo)致的最嚴(yán)重的非平衡僅僅比“泄漏元件(leaker)”兩端的電壓低0.07伏。在第二種情況中，電壓僅僅低0.03伏。然而，在兩種情況下總體泄漏低于5毫安。明顯地，快速電容器操作正將漏電荷送回到“泄漏元件”的相反極板。以這種方式，快速電容器技術(shù)比用于有源平衡的分流元件或源/吸收電壓跟隨器更高效。III.有源平衡模塊的封裝基于有源平衡模塊的模塊性(modularity)，可以實現(xiàn)各種電容器器件封裝。這些封裝說明了本發(fā)明的有源平衡模塊的多功能性。例如，圖4A圖示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的電容器器件封裝400的側(cè)視圖。另一方面，圖4B圖示出電容器器件封裝400的俯視圖。如示出的，電容器器件封裝400包括沿著母板408頂都上的子板404安裝的電容器對402。電容器402可以以對于特定應(yīng)用來說可接受的任意傳統(tǒng)方式封裝。例如，電容器402可以是在保護性塑料罐內(nèi)的纏繞(繞線)型電容器。有源平衡電路406被包括在子板404上。子板404和母板408兩者均在附接到母板410的底部的有源平衡電路406、電容器402以及外部導(dǎo)線410(例如105a，105b，205a，205b)之間提供連接性。外部導(dǎo)線410通常由例如銅的導(dǎo)電材料制成，并且可以針對耐用性而被電鍍。一般來說，每個子板404僅僅包含一個有源平衡電路406。子板連同有源平衡模塊常常會位于接近該有源平衡模塊以有源方式進行平衡的相應(yīng)的電容器對402的位置(例如，在它們之間)。可以用任何有源平衡電路406來形成電容器器件封裝400。典型地，有源平衡電路406包含可以與有源平衡模塊104、204或者304類似的電路。從而，子板404可以作為根據(jù)本發(fā)明的有源平衡模塊。電容器器件封裝400可以擴展到以串聯(lián)的布置方式堆疊的任意數(shù)量的電容器402。為此，母板408和外部導(dǎo)線410可以被擴展為容納任意數(shù)量的電容器402。例如，對于三個電容器串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，包括重疊的有源平衡電路406的兩個相應(yīng)的子板404可以被置于它們之間。即，每個電容器402與鄰近的電容器被子板404隔開。一般來說，每個子板404(有源平衡模塊)在結(jié)構(gòu)和功能性上是等同的。由于有源平衡模塊的模塊性，子板(有源平衡模塊)可以輕易地被加上任何數(shù)量的額外的串聯(lián)連接電容器。其他替換性的電容器器件封裝可以被調(diào)適來實現(xiàn)本發(fā)明。例如，圖5A圖示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的電容器器件封裝500的側(cè)視圖，圖5B圖示出電容器器件封裝500的相應(yīng)仰視圖。電容器器件封裝500實現(xiàn)柔性電路結(jié)構(gòu)，并包括電容器502。當(dāng)尋求薄的/低輪廓(lowprofile)的電容器器件封裝時，一般使用電容器502。電容器502通常是折疊型電容器，其中電容器片折疊在柔性保護殼內(nèi)。然而，多個電容器可以被集成在電容器502中。例如，電容器502可以包括以串聯(lián)的布置方式堆疊的多個電容器。電容器502連接到外部導(dǎo)線510。在這個實施方案中，電容器502和外部導(dǎo)線510在形狀上基本是平的、矩形的，并且是柔性的。外部導(dǎo)線510給電容器器件封裝500提供電連接，并且可以用任何導(dǎo)電材料形成。跨外部導(dǎo)線510安裝并且與其連接的、包括有源平衡電路506的有源平衡模塊504被形成。典型地，有源平衡電路504包含可以與有源平衡模塊104、204或304類似的電路?？梢允褂萌魏尾牧蟻順?gòu)造有源平衡模塊504。優(yōu)選地，所使用的材料與設(shè)計應(yīng)用相一致。例如，可以使用容易適用于外部導(dǎo)線510的柔性材料。一般來說，有源平衡模塊504會提供有源平衡電路506和電容器502之間的連接。最后，圖6A圖示出根據(jù)本發(fā)明的第三實施方案的電容器器件封裝600的側(cè)視圖，圖6B示出電容器器件封裝600的俯視圖。如圖所示，電容器602與有源平衡模塊606一起被安裝在基底(substrate)604(例如，母板)的頂部表面上?；?04一般由非導(dǎo)電材料構(gòu)成，例如由陶瓷、塑料或者本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它適合的材料組成。基底604包括用于連接到位于它的相反表面上的盤(pad)的通路(via)對610?；?04包括用于根據(jù)本發(fā)明來連接電容器602、有源平衡模塊606以及通路610的電跡線(未示出)。從而，電容器器件封裝600可以被容易地安裝到任何電子設(shè)備(例如，移動電話)中?？商鎿Q地，電容器器件封裝600還可以進一步被裝封(encapsulate)以得到更多保護。例如，圖6C圖示出被裝封入模制材料中的電容器器件封裝600的側(cè)視圖。任何傳統(tǒng)的模制材料(例如，塑料)均可以被使用。在進行裝封來形成蓋(lid)614之前，可以增加基底612以覆蓋電容器器件封裝600。如果這樣，則基底612可以遍布延伸(extendover)并覆蓋到模塊606、電容器602和/或基底604的任何部分上。同樣地，如果這樣，則模制材料可以裝封模塊606、電容器602和/或基底604的任何部分。與基底604一樣，基底612一般也由非導(dǎo)電材料組成，例如由陶瓷、塑料或者本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其它適合的材料組成。基底612的目的是給裝封的電容器器件封裝600提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。封裝400、500和600對于備用電源應(yīng)用是有用的，而且用本發(fā)明的有源平衡模塊作為部件(component)而被構(gòu)造是容易并且低廉的。用于實現(xiàn)本發(fā)明的很多部件也是可輕易從現(xiàn)貨供應(yīng)獲得的低成本部件。本發(fā)明介紹了超越傳統(tǒng)方法的很多優(yōu)點，尤其是在超級電容器領(lǐng)域。由于超級電容器通常具有范圍為2.3伏到2.7伏的最大工作電壓，因此低靜態(tài)電流有源元件(例如，運算放大器器件112)可以被用來使有源平衡系統(tǒng)中消耗的漏電流最小。有源平衡模塊還可以是根據(jù)應(yīng)用而可擴縮的(scalable)。例如，基于系統(tǒng)的預(yù)期電流來選擇有源元件。此外，三端模塊的簡單性和少的部件數(shù)量允許較少的連接，以及與呈串聯(lián)布置的多個電容器的封裝集成更容易。本發(fā)明的另一個優(yōu)點是，有源元件(例如，運算放大器器件112、快速電容器器件122)不太可能甚至可能永遠不會觀察到V+和V-基本上超過它們相應(yīng)的電容器的組合(combined)額定電壓，在一些情況中所述組合額定電壓為5伏(對相應(yīng)電容器對的每個電容器來說為2.5伏)。這取決于有源元件電源連接是如何參考的(例如，在兩個電容器106a和106c之間)。從而，所述有源元件的額定值可以全部是基于它們相應(yīng)的電容器的組合額定電壓而單獨選擇的。因此，對于其中在最頂部電容器和最底部電容器之間的電壓變大的大堆疊來說，低成本和低電壓的有源元件可以繼續(xù)在它們之間被實現(xiàn)。另外，本發(fā)明的另一個優(yōu)點是能夠在均衡狀態(tài)(例如，在待命(standby)狀態(tài))期間基本上平衡漏電流。這很重要，因為電容器在多數(shù)時間處于等待提供負載的待命狀態(tài)。從而，在這期間任何的漏電流不匹配也將導(dǎo)致存在過電壓的情況。因此，在均衡狀態(tài)期間漏電流持續(xù)的不匹配會明顯的縮短電容器的壽命。IV.有源元件保護模塊和系統(tǒng)根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，與以上描述的上述平衡模塊不同，電容器保護模塊被提供為可同樣地應(yīng)用來保護包括兩個或更多個電容器的電容器串聯(lián)堆疊、以并聯(lián)方式連接的兩個或更多個電容器或者甚至單個電容器，以免受到超過預(yù)先確定的閾值的電壓的損害。如以下說明的，這樣的保護模塊可以為具有大致相等的電壓額定值的電容器實現(xiàn)平衡效果。與其中電荷使用高效AC技術(shù)從源被去除，或者從電容器被運輸?shù)狡渌娙萜鞯腁C拓撲相比，本發(fā)明的示例性實施方案被認(rèn)為對使用電路元件以準(zhǔn)靜態(tài)(quasi-static)的方式去除電荷的DC電路拓撲尤其有利，所述高效AC技術(shù)諸如在開關(guān)型轉(zhuǎn)換器中使用的那些。圖7圖示用于多個電容器702(例如，電容器702a和702b)的有源平衡系統(tǒng)700的示例性實施方案，所述多個電容器702中的每一個分別與示例性保護模塊704a、704b相對應(yīng)。電容器702之間的耦合在三個端子706(例如，706a、706b、706c)處完成。端子706a連接到電容器702a的陽極板。端子706b連接到電容器702a的陰極板以及電容器702b的陽極板。端子706c連接到電容器702b的陰極板。如示出的，電容器702a和702b以串聯(lián)的布置方式被連接/堆疊，其中電壓通過連接705a和705b被施加。連接705a和705b可以被連接到電源和/或負載以供電。每個保護模塊704a、704b包括以下描述的、各自的有源元件708(例如，元件708a、708b)。有源元件708在端子710(例如，端子710a、710b、710c)處被連接。如以下說明的，電阻器712(例如，電阻器712a、712b、712c、712d)被提供并且連接到有源元件708，并且決定有源元件的行為，以使每個電容器702兩端的電壓維持在預(yù)先確定的閾值或者在其之下。圖8圖示用于在圖7中示出的系統(tǒng)700的有源平衡模塊704中的一個。在示例性的實施方案中，有源元件708是具有源極714、漏極716和柵極718的已知的n型金屬-氧化物-半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)。柵極718被連接到端子710a和端子710b，使得電容器702兩端的電壓同樣被設(shè)置在MOSFET元件708的柵極718兩端。源極714和漏極718之間的電子流被施加到柵極718的電壓控制。在說明性的實施方案中，MOSFET元件708是增強型MOSFET，并且具有正的柵極到源極閾值，Vgs(閾值)。當(dāng)柵極到源極電壓(Vgs)的正值增大到并且超過這個值時，如果漏極到源極電壓的正值同時存在，則漏極到源極電流迅速增大。電流增值與柵極電壓的每單位變化的比值被稱為器件的正向跨導(dǎo)gfs。如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識到的，依賴于MOSFET元件708的結(jié)構(gòu)，正向跨導(dǎo)值可以在小的值(例如，約0.1)和大的值(例如，約100)之間。因此，對于柵極電壓的小的變化來說，大的漏極-源極電流變化是可能的。在示例性的實施方案中，電容器702被設(shè)計成以與正被保護的電容器的額定電壓相對應(yīng)的某一電壓閾值或者低于該閾值在電路中工作，所述電容器的額定電壓在這里被稱為V電容器_額定值(例如，對于示例性電容器來說，約2.3到2.7伏)。當(dāng)電壓高于V電容器_額定值時，電容器中的電解質(zhì)可能擊穿，可能發(fā)生過大的漏電流和氣體生成，并且電容器可能失效。但是，當(dāng)電阻器712a和712b被選擇來滿足下面的關(guān)系時，MOSFET元件708阻止這些發(fā)生Vgs(閾值)定義用于MOSFET元件708的開啟電壓，其中漏極到源極電瀛開始流動，在源極714和漏極718之間電鍵旁路電容器702的分流電流路徑。在任何給定時間點，MOSFET元件708經(jīng)歷的實際柵極到源極電壓Vgs滿足下面的關(guān)系因此，顯然MOSFET柵極到源極電壓是在電容器702兩端施加的電壓V電容器的函數(shù)。比較等式(1)和(2)，顯然只要V電容器小于V電容器_額定值，MOSFET柵極到源極電壓Vgs就將低于柵極到源極閾值Vgs(閾值)。當(dāng)電容罄702被設(shè)置在串聯(lián)堆疊中(圖7)，并且由于電容值的不平衡或者漏電流，它兩端的操作電壓V電容器增大到V電容器_額定值時，達到MOSFET元件708Vgs(閾值)，并且MOSFET開啟來在電容器702周圍以由gfs和實際電路操作條件中的不平衡或漏泄漏量決定的程度分流電流。同樣地，如果電容器702在電路中被單獨地使用(即，僅模塊704中的一個被使用，并且該電容器沒有以串聯(lián)的方式與另一個電容器連接)，超過V電容器_額定值的施加電壓V電容器導(dǎo)致MOSFETVgs(閾值)被達到，其中電流通過MOSFET元件708在該電容器周圍被分流。即，如在圖8中示出的，模塊704中的MOSFET元件708對于保護單個電容器702來說是有效的，并且當(dāng)它如在圖7中示出的以與另一個模塊704組合的方式被使用時，電容器的串聯(lián)堆疊可以被保護，以免受到大于各個電容器702的V電容器_額定值的電壓的損害。當(dāng)圖7中的電容器702a和702b的V電容器_額定值大致相等時，電容器702a和702b兩端的電壓被有效地平衡到在V電容器_額定值的水平(level)或在其之下。另一方面，如果圖8中的電容器702以低于它的額定電壓V電容器_額定值的電壓水平V電容器操作，MOSFET元件708實質(zhì)上(essentially)“斷開”，其中漏極電流通常處于一或兩毫安的級別。因此，在斷開狀態(tài)中，MOSFET元件708不會在使用電容器的電路上造成顯著的、額外的有效漏電流負荷。當(dāng)MOSFET元件708a和708b以如在圖7中所示的那樣與另一個模塊704組合的方式被用來保護并且平衡串聯(lián)堆疊的電容器時，它們同樣不會不利地影響電路上的漏電流負荷。以上面所說明的方式，隨著不平衡在電路中發(fā)生以及衰減(subside)時，MOSFET元件708主動將斷開狀態(tài)連通來分流漏電流，而無需導(dǎo)致切換的外部有源元件。而是，因為MOSFET元件708的柵極閾值電壓Vgs(閾值)是由MOSFET元件708的結(jié)構(gòu)決定的值，所以只要正被保護的電容器兩端的絕對值(即，V電容器的絕對值)導(dǎo)致達到MOSFETVgs(閾值)，MOSFET元件708就從斷開狀態(tài)切換到連通狀態(tài)，其中在MOSFET源極714和漏極718之間的分流電流路徑在電路中被實現(xiàn)。當(dāng)模塊704被布置成如在圖7中示出的在電容器的串聯(lián)對兩端的對時，只要電容器702a、702b兩端的電壓的總值增大到高于與組成該對的MOSFET元件708的柵極閾值相關(guān)的值，MOSFET元件708就操作來分流或吸引大量電流。因此，并且與在圖1-3中示出的實施方案不同，模塊704中的有源MOSFET元件708的切換操作以與電容器對兩端的任何不平衡無關(guān)的方式發(fā)生。即，所述對中的電容器之間的一些電壓偏差或者不平衡可能發(fā)生，并且假如電容器兩端的電壓低于電容器702的各個V電容器_額定值，將不會達到每個模塊中的MOSFET元件708的Vgs(閾值)，并且MOSFET元件將保持在斷開狀態(tài)。即，在圖7中示出的系統(tǒng)中，只要每個電容器兩端的電壓不超過V電容器_額定值，MOSFET元件708將不會連通來嘗試修正電容器兩端的不平衡。然而，平衡效果仍然在可容忍的范圍內(nèi)被實現(xiàn)，因為任何一個電容器兩端的電壓被阻止增大到高于V電容器_額定值，并且在串聯(lián)連接的模塊包括具有相同額定電壓V民容器_額定值的電容器的情況下，只要電容器對兩端的總電壓足夠大以導(dǎo)致每個模塊中的MOSFET元件708同時切換到連通狀態(tài)并且在電容器周圍分流電流，電容器對就將被平衡。與圖1-3的、其中電壓切換是通過使用電阻器分壓網(wǎng)絡(luò)使切換點參考電容器對兩端的總電壓而被致動的實施方案不同，在圖8示出的模塊704中，切換替代地通過使單個電容器702兩端的電壓V電容器參考有源元件708它本身的柵極閾值Vgs(閾值)而被致動。因此，在圖7和8中示出的模塊704完全能夠保護單獨的電容器，而圖1-3的實施方案需要多個電容器來操作。為了平衡和保護的理由而控制單個電容器之上的電壓的能力提供模塊的通用適應(yīng)性，所述模塊可以被混合并且匹配以符合大量電系統(tǒng)的需要，并且還通過如以下說明的標(biāo)準(zhǔn)化的模塊封裝節(jié)約成本。當(dāng)每個模塊704中的MOSFET元件708的Vgs(閾值)小于各個電容器702的V電容器_額定值時，在圖8示出的包括電阻器R1和R2的電阻器分壓網(wǎng)絡(luò)尤其有利。有時可能難以獲得具有某些Vgs(閾值)值的MOSFET元件708，如果不使用所述分壓網(wǎng)絡(luò)，所述具有某些值的Vgs(閾值)值的MOSFET元件708將是另外必需的。即，在一些情況下，可獲得的MOSFET元件708的Vgs(閾值)可能不是足夠大以在具有較高的V電容器_額定值的電容器702周圍分流電流。記住兩條標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)以上的關(guān)系(1)來選擇電阻值，所述兩條標(biāo)準(zhǔn)為第一，當(dāng)電壓增大到或者稍微高于V電容器_額定值時，達到Vgs(閾值)，以及第二，分壓網(wǎng)絡(luò)它本身吸引非常低的電流(在一個實施例中小于1毫安)。如果期望的話，電阻器712可以與MOSFET元件708被集成在單個硅管芯上。對于用于正被修正的電容器702的某些V電容器_額定值來說，在電路模塊704中，MOSFET器件708的Vgs(閾值)可以接近地匹配或者等于V電容器_額定值。在這種情況下，并且如在圖9中示出的，由在圖8中示出的電阻器712限定的分壓網(wǎng)絡(luò)可以被去除(eliminate)，并且另一個模塊707可以被實現(xiàn)。在這種情況下，在模塊707中的電容器702兩端的、等于和域超過V電容器_額定值的任何電壓增大導(dǎo)致漏極電流以由gfs和差值Vgs-Vgs(閾值)確定的量流動。因此，電容器電壓不可能增大到超出Vgs(閾值)值太多而不導(dǎo)致大電流流動。如果電容器的額定電壓是V電容器_額定值，則將Vgs(閾值)選定為等于或稍微大于V電容器_額定值是最優(yōu)的。一般來說，MOSFET元件708可以被設(shè)計成具有合適的Vgs(閾值)值，使得不需要任何電阻器分壓網(wǎng)絡(luò)，并且圖9的模塊707就足夠了。MOSFET元件708可以按照期望以單個封裝的方式與電容器702組合，結(jié)果產(chǎn)生具有用于連接到其他模塊的兩個端子的單個封裝。例如，圖10圖示在圖9中示出的、正在以組合的方式被用在平衡系統(tǒng)720中來保護串聯(lián)電容的模塊707中的兩個。圖11圖示圖8和9的、正被混合并且匹配到用于具有不同的額定電壓的串聯(lián)電容的保護和平衡系統(tǒng)730的模塊704、707。圖11的系統(tǒng)中的一些電容器額定值使模塊704中的分壓網(wǎng)絡(luò)成為必要，而其他的電容器額定值致使分壓網(wǎng)絡(luò)不必要而模塊707就足夠了。盡管幾個示例性系統(tǒng)700、720、730在圖7、10和11中被示出，但是要理解，在實際使用中圖7、10和11的系統(tǒng)可以包括任何數(shù)量的模塊704和/或707。在圖7-11中，MOSFET元件708被圖示為n型MOSFET，但是要認(rèn)識到在通過在每個模塊中將MOSFET柵極連線到電容器的相對電壓極來合適地修改模塊的情況下，p型MOSFET元件和等效器件同樣可以被使用。圖12-16圖示包括p型MOSFET元件的類似系統(tǒng)和模塊。圖12、15和16圖示示例性的系統(tǒng)740、750和760，并且圖13和圖14圖示各個模塊744、747，其中p型MOSFET元件748代替n型MOSFET元件108而被使用。相同的標(biāo)記被用來標(biāo)識(identify)圖7-11和圖12-16的對應(yīng)元件。在操作方面，平衡系統(tǒng)740、750和760以及示出的模塊744和747與以上關(guān)于圖7-11描述的模塊和系統(tǒng)完全相同，并且提供了類似的好處。因此，在圖12-16中示出的實施方案的進一步的說明被認(rèn)為是不必要的。本發(fā)明的通用性在圖17A和17B中進一步被證明，其中平衡系統(tǒng)770被提供為包括n型模塊704(圖8)和p型模塊744(圖13)的組合。同樣地，并且如在圖18A和18B中示出的，平衡系統(tǒng)780被提供為包括n型模塊707(圖9)和p型模塊747(圖14)的組合。圖19圖示有源平衡模塊790的另一個實施方案，所述有源平衡模塊790與在圖17B中示出的系統(tǒng)770類似，除了電阻器712b和712c被組合成單個電阻器712e，并且n型MOSFET元件708的源極節(jié)點(node)和p型MOSFET元件748的源極節(jié)點被共同地連接。在這樣的實施方案中，MOSFET元件708和748的操作參考電阻器712e兩端的浮動參考電壓，并且與電容器對之間的電壓差值相對應(yīng)，并且因此，系統(tǒng)790對串聯(lián)電容器702a和702b之間的不平衡電壓作出響應(yīng)。即，MOSFET元件708和748如以上說明的那樣對電容器兩端的絕對電壓值作出響應(yīng)，并且還對電容器對兩端的電壓不平衡作出響應(yīng)，以在不平衡超過用于各個MOSFET元件的Vgs(閾值)時，在電容器周圍分流電流，并且均衡化不平衡。用于電阻器712e的電阻值可以戰(zhàn)略地被選擇以改變模塊對電容器對兩端的不平衡的靈敏度。對于具有相同或不同的電壓額定值的電容器702a、702b來說，模塊790同樣有效。圖20圖示具有彼此連接來保護并且平衡具有電容器702a、702b、702c、702d的串聯(lián)堆疊的兩個模塊790的有源平衡系統(tǒng)800?？梢园雌谕峁╊~外的模塊790來保護堆疊中額外的電容器。圖21圖示平衡系統(tǒng)810，所述平衡系統(tǒng)810實質(zhì)上是彼此并聯(lián)連接的多個模塊707，形成具有并聯(lián)連接的電容器702a、702b、702c和連接到每個各自的電容器702a、702b、702c的n型MOSFET元件708的網(wǎng)絡(luò)。這樣地連接，當(dāng)電容器兩端的電壓接近各個MOSFET元件的Vgs(閾值)時，MOSFET元件708如以上說明的那樣操作來連通并且在并聯(lián)的電容器兩端分流過電壓電涌(overvoltagesurge)。因此，系統(tǒng)810相當(dāng)適于阻止和/或減輕與高電流充電源(未示出)相關(guān)聯(lián)的對電容器702a、702b、702c的損害。所述電容器可以具有與MOSFET元件708的Vgs(閾值)相同或者不同的電壓額定值，所述MOSFET元件708的Vgs(閾值)與各個電容器的電壓額定值匹配。盡管n型MOSFET元件708被圖示，但是要理解在進行以上描述的某些連線修改的情況下，p型MOSFET元件和等效器件同樣可以被采用。圖22圖示對圖21的系統(tǒng)810的替換性平衡系統(tǒng)820，其中三個并聯(lián)電容器702a、702b、702c被單個n型MOSFET元件708保護。MOSFET元件708可以被選擇來提供高的電流和功率耗散(dissipation)能力，并且被合適地封裝，以在過電壓的情況下耗散熱量。如以上描述的，MOSFET元件的Vgs(閾值)被選擇為匹配電容器702a、702b、702c的電壓額定值。盡管在圖22中圖示三個電容器，但是要理解，更多或更少的電容器可以被提供，并且被可操作地連接到MOSFET元件708。盡管n型MOSFET元件708在系統(tǒng)中820中被圖示，但是要理解，p型MOSFET和等效器件同樣可以被采用。圖23圖示電容器保護系統(tǒng)，所述電容器保護系統(tǒng)實質(zhì)上是彼此并聯(lián)連接的多個模塊704(圖8)，形成具有并聯(lián)連接的電容器702a、702b和連接到每個各自的電容器702a、702b的n型MOSFET元件708的網(wǎng)絡(luò)。模塊704包括如以上描述的分壓網(wǎng)絡(luò)，以適應(yīng)較高的用于電容器702a、702b的電壓額定值。這樣地連接，當(dāng)電容器兩端的電壓接近各個MOSFET元件的Vgs(閾值)時，MOSFET元件如以上說明的那樣操作來連通并且分流并聯(lián)電容器702a、702b兩端的過電壓電涌。因此，系統(tǒng)830相當(dāng)適于阻止和/或減輕與高電流充電源(未示出)相關(guān)聯(lián)的對電容器702a、702b、702c的損害。電容器702a、702b、702c可以具有相同或者不同的電壓額定值，并且電阻器元件712a和712b的值被選擇來滿足上面給出的等式(1)。盡管在系統(tǒng)830中圖示出n型MOSFET元件708，但是要理解，p型MOSFET元件和等效器件同樣可以被采用。圖24圖示對在圖23中示出的系統(tǒng)830的替換性平衡系統(tǒng)840，其中兩個并聯(lián)電容器702a、702b被單個N型MOSFET元件708保護。MOSFET元件708可以被選擇來提供高的電流和功率耗散能力，并且可以被合適地封裝，以在過電壓的情況下耗散熱量。MOSFET元件的Vgs(閾值)以及R1和R2的值被選擇來滿足上面的等式(1)。盡管在圖24中圖示兩個電容器702a、702b，但是要理解，更多或更少的電容器可以被提供，并且被可操作地連接到MOSFET元件708。盡管n型MOSFET元件708在系統(tǒng)840中被圖示，但是要理解，p型MOSFET元件和等效器件同樣可以被采用。圖25A、25B、25B、25C、25D圖示保護模塊850、860、870、880的進一步的實施方案，所述模塊850、860、870、880是模塊707(圖9)的改編體(adaptation)，包括以串聯(lián)的方式與有源元件連接的輔助器件，以增強模塊的操作。輔助器件修改用于建立分流電流路徑的有效開啟電壓。在圖25A中圖示的模塊850實質(zhì)上是具有以二極管852的形式添加的輔助器件的模塊707，所述二極管852被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了二極管852，分流電流在其開始流動通過MOSFET元件708的開啟電壓等于MOSFET元件的Vgs(閾值)加上二極管852的正向電壓降。盡管模塊850被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，p型MOSFET元件同樣可以被提供。圖25B圖示包括第一和第二肖特基二極管852、854的另一個模塊860，所述第一和第二肖特基二極管852、854被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了二極管852和854，分流電流在其開始流動通過MOSFET元件708的開啟電壓等于MOSFET元件的Vgs(閾值)加上二極管852和854的正向電壓降的和。如果期望，可以提供更多的二極管，并且盡管模塊860被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖25C圖示包括以晶體管856的形式的輔助器件的模塊870，所述晶體管856被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了晶體管852，分流電流在其開始流動的開啟電壓等于MOSFET元件的Vgs(閾值)加上晶體管856的基極-發(fā)射極二極管電壓降。盡管模塊860被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖25D圖示包括呈級聯(lián)的布置方式858的第一和第二晶體管的另一個模塊880，所述級聯(lián)布置方式858有時被稱為達林頓(Darlington)布置方式。級聯(lián)的晶體管被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了級聯(lián)的晶體管，分流電流在其開始流動通過MOSFET元件708的開啟電壓等于MOSFET元件的Vgs(閾值)加上級聯(lián)晶體管的基極-發(fā)射極二極管電壓降。如果期望，可以提供更多的晶體管，并且盡管模塊860被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖26A、26B、26C、26D圖示保護模塊890、900、910、920的進一步的實施方案，所述保護模塊890、900、910、920是模塊704(圖8)的改編體，包括輔助器件，以增強它的操作。在圖26A圖示的模塊890實質(zhì)上是以二極管892的形式添加輔助器件的模塊704，所述二極管892被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了二極管892，分流電流在其開始流動的開啟電壓等于以上在等式(1)中表述的MOSFET元件的Vgs(閾值)和分壓網(wǎng)絡(luò)比值的乘積加上二極管892的正向電壓降。盡管模塊890被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖26B圖示包括第一和第二肖特基二極管892、894的另一個模塊900，所述第一和第二肖特基二極管892、894被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了二極管892和894，分流電流在其開始流動的開啟電壓等于以上在等式(1)中表述的MOSFET元件的Vgs(閾值)和分壓網(wǎng)絡(luò)比值的乘積加上二極管892和894的正向電壓降。如果期望，可以提供更多的二極管，并且盡管模塊890被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖26C圖示包括以晶體管896的形式的輔助器件的模塊910，所述晶體管896被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了晶體管896，分流電流在其開始流動的開啟電壓等于以上在等式(1)中表述的MOSFET元件的Vgs(閾值)和分壓網(wǎng)絡(luò)比值的乘積加上晶體管896的基極-發(fā)射極二極管電壓降。盡管模塊890被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖26D圖示包括呈級聯(lián)的布置方式898的第一和第二晶體管的另一個模塊920，所述級聯(lián)布置方式898有時被稱為達林頓布置方式。級聯(lián)的晶體管被連接在電容器702的陰極端子和n型MOSFET元件708的源極之間。由于在電路中添加了級聯(lián)的晶體管，分流電流在其開始流動通過MOSFET元件708的開啟電壓等于以上在等式(1)中表述的MOSFET元件的Vgs(閾值)和分壓網(wǎng)絡(luò)比值的乘積加上級聯(lián)晶體管的基極-發(fā)射極二極管電壓降。如果期望，可以提供更多的晶體管，并且盡管模塊860被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。圖27圖示電容器保護和平衡模塊930的另一個實施方案，與先前描述的實施方案不同，所述電容器保護和平衡模塊930包括與單個電容器702相對應(yīng)的n型MOSFET元件對。即，模塊930采用第二個MOSFET元件708作為輔助器件，以修改分流電流在其開始流動的開啟電壓，而不是MOSFET元件和正被保護的電容器之間一一對應(yīng)。如在圖27中示出的，MOSFET元件708中的一個被連接到包括電阻器R1和R2的分壓網(wǎng)絡(luò)，而MOSFET元件708中的另一個是孤立的有源元件。由于在電路中添加了第二個MOSFET元件708，分流電流在其開始流動的開啟電壓等于孤立的MOSFET元件的Vgs(閾值)加上如在等式(1)中表述的第二個MOSFET元件的Vgs(閾值)和分壓網(wǎng)絡(luò)比值的乘積的和。如果期望，可以提供更多的MOSFET元件，并且盡管模塊930被圖示為包括n型MOSFET元件708，但是要理解，如以上描述的，在對電路進行合適的連線修改的情況下，同樣可以提供p型MOSFET元件。。按照期望，MOSFET元件在模塊中的各種組合可以被提供為包括或者不包括分壓網(wǎng)絡(luò)。盡管已經(jīng)描述了包括諸如在圖25、26和27中示出的二極管、晶體管和額外的MOSFET元件的輔助器件的模塊的各個實施例，但是應(yīng)該理解，通過組合兩個開啟電壓特性(例如，MOSFET元件的開啟電壓和輔助器件的開啟電壓)，其他的輔助器件同樣可以被用來來改變模塊的性能，導(dǎo)致當(dāng)電壓增大到所述兩個的和時，電流“開啟”。因此，模塊的特性可以針對具體的電容器要求和期望的效果而被調(diào)整。使用以上描述的電路模塊，電容器可以在孤立的應(yīng)用中被保護，電容器可以在串聯(lián)堆疊中被保護，并且電容器甚至可以在并聯(lián)的方式中被保護。不同類型的模塊可以被提供，并且被單獨地使用或者可以被組合成用于各種電容器布置方式的保護和平衡系統(tǒng)，并且在使用中，電阻器、MOSFET元件和輔助器件的特性可以被選擇來實現(xiàn)各種性能特性。V.電容器模塊集成和封裝圖28是集成到電容器器件950的示例性平衡模塊的分解圖。在說明性的實施方案中，器件950包括以已知的方式與電解質(zhì)材料一起被封裝的電容器外殼(housing)952。由橡膠或其他可壓縮材料制成的可壓縮塞(bung)密封元件954被安裝(fitto)到外殼952的一端，并且在外殼952的該端形成壓縮密封，以保護電容器內(nèi)部的電解質(zhì)材料和操作部件。連接端子或?qū)Ь€956、958以已知的方式從外殼952延伸到外部電路。在圖28中示出的說明性實施方案中，外殼952是在超級電容器設(shè)計中普遍使用的圓柱外殼，有時被稱為罐，但是具有各種形狀和規(guī)格的外殼952可以可替換地被使用。有源部件組件960被提供為包括電介質(zhì)基底962，所述電介質(zhì)基底962諸如陶瓷基底材料、印刷電路板材料、FR-4板、酚或者其他基于聚合物的材料。MOSFET元件964和關(guān)聯(lián)的部件966、968通過例如已知的焊接操作被安裝到基底962。在基底中提供通孔970基底，并且電容器導(dǎo)線956、958延伸通過所述通孔，并且導(dǎo)線956、958被連接到MOSFET元件964和部件966、968。MOSFET元件964可以是n型或p型元件，并且部件966、968可以是電阻器或者如以上說明的輔助器件，或者可選地可以被省去(omit)。即，部件組件960中的有源元件964和部件966、968可以被選擇并且布置，以在組件960被連接到電容器導(dǎo)線956、958時，實現(xiàn)以上描述的模塊中的任何一個。有源元件964和部件966、968可以被安裝到基底962的頂部和/或底部表面，以完成組件960，并且組件960可以在導(dǎo)線956、958之上滑動，其中導(dǎo)線956、958延伸通過通孔970，直至組件960靠著塞密封954停止。然后導(dǎo)線956、958可以被焊接到組件960，使得有源部件組件960被永久地安裝到器件950并且與其完全集成。以這樣的方式，現(xiàn)有的電容器裝有有源部件組件960，以提供以上描述的模塊的電路保護和平衡功能性。有源部件組件960可以對現(xiàn)貨供應(yīng)電容器作出改進，而不會影響所述電容器產(chǎn)品它們本身的結(jié)構(gòu)或設(shè)計。盡管目前描述的部件組件960位于外殼952的外部，與塞密封954的外表面處于鄰接的關(guān)系，但是有源部件組件可以可替換地位于電容器外殼952的內(nèi)部，并且在將橡膠塞密封954安裝到外殼952內(nèi)之前被連接到端子導(dǎo)線956、958。當(dāng)然，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將毫無疑問地認(rèn)識到，使組件960位于外殼952的內(nèi)部伴隨著對電容器器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計的一些考慮，并且最可能是對其的一些修改。這樣的對電容器結(jié)構(gòu)的考慮和潛在的改變被認(rèn)為處于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的水平內(nèi)，并且進一步的說明被認(rèn)為是不必要的。圖29和30圖示包括可壓縮塞密封982的有源部件組件980，所述可壓縮塞密封982被模制為圍繞有源元件組件984。有源元件組件984被埋置或者裝封在塞密封985的可壓縮材料中，并且塞密封982被形成為具有通孔986。當(dāng)塞密封984被安裝到電容器外殼(諸如在圖28中示出的外殼952)時，電容器導(dǎo)線(諸如在圖28中示出的導(dǎo)線956、958)可以延伸通過通孔986。有源元件組件984包括MOSFET封裝988以及從封裝988延伸的有彈性的端子元件990、992。在一個實施方案中，端子元件990、992是可偏轉(zhuǎn)(deflectable)的彈簧接觸體，當(dāng)塞密封982被安裝到電容器外殼時，通過塞密封982中的壓縮力將所述可偏轉(zhuǎn)的彈簧接觸體和電容器導(dǎo)線956、958夾住。因此，MOSFET封裝988到電容器導(dǎo)線956、958的電連接被建立，并且封裝988被永久地安裝到電容器器件，并且完全與其集成。MOSFET封裝988可以包括n型或p型有源元件，以及期望的任何電阻器或輔助部件，以實現(xiàn)以上描述的電路模塊中的任何一種。要理解，有源部件組件984可以可替換地位于電容器外殼的內(nèi)部，遠離塞密封982，并且在安裝塞密封982之前被連接到端子導(dǎo)線956、958。當(dāng)然，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將毫無疑問地認(rèn)識到，使組件984位于外殼的內(nèi)部伴隨著對電容器器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計的一些考慮，并且最可能是對其的一些改變。這樣的對電容器結(jié)構(gòu)的考慮和潛在的改變被認(rèn)為處于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的水平內(nèi)，并且進一步的說明被認(rèn)為是不必要的。圖31是集成到電容器器件990的示例性平衡模塊的可替換實施方案的分解圖。器件990包括以已知的方式與電解質(zhì)材料封裝在一起的電容器外殼992。連接端子994、996以已知的方式從外殼992延伸到外部電路。在圖31示出的說明性實施方案中，外殼992是具有相對的平坦側(cè)998和1000的細長外殼，但是各種形狀和規(guī)格的外殼可以可替換地被采用。有源部件組件1002被提供為包括電介質(zhì)基底1004，在示例性實施方案中，所述電介質(zhì)基底1004可以是易彎曲的電路板材料，但是如果期望，基底可以可替換地由陶瓷基底材料、印刷電路板材料、FR-4板、酚或者其他基于聚合物的材料。MOSFET元件1006和關(guān)聯(lián)的部件1008、1010通過，例如，已知的焊接技術(shù)被安裝到基底1004。MOSFET元件1006可以是n型或p型元件，并且部件1008、1010可以是電阻器或者如以上說明的輔助器件，或者可以隨意地被省去。即，部件組件在1002中的有源元件1006和部件1008、1010可以被選擇并且布置，以在組件1002被連接到電容器端子994、996時，構(gòu)建以上描述的模塊中的任何一個。在圖31中示出的說明性實施方案中，易彎曲的基底材料1004包括互連MOSFET元件1006和部件1008、1010的傳導(dǎo)跡線，并且表面安裝盤(pad)1012、1014被提供在基底材料1004的相對端。表面安裝盤1012、1014可以被焊接到端子994、996的表面，使得有源部件組件1002被永久地安裝到器件990，并且完全與其集成在一起。以這樣的方式，現(xiàn)有的電容器可以裝有有源部件組件1002，以提供以上描述的模塊的電路保護和平衡功能性。有源部件組件1002可以對現(xiàn)貨供應(yīng)電容器作出改進，而不會影響所述電容器產(chǎn)品它們本身的結(jié)構(gòu)和設(shè)計。盡管目前描述的部件組件1002位于外殼992的外部，并且在電容器外殼外部的位置被電連接到端子994、996，但是有源部件組件1002可以可替換地位于電容器外殼992的內(nèi)部，并且在外殼992內(nèi)部的位置被連接到端子994、996。當(dāng)然，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將毫無疑問地認(rèn)識到，使組件1002位于外殼992的內(nèi)部伴隨著對電容器器件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計的一些考慮，并且最可能是對其的一些改變。這樣的對電容器結(jié)構(gòu)的考慮和潛在的改變被認(rèn)為處于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的水平內(nèi)，并且進一步的說明被認(rèn)為是不必要的。VI.結(jié)束語已經(jīng)公開了各種電容器保護和平衡模塊、系統(tǒng)和包括集成的保護和平衡特征的電容器器件，以提供對單個電容器的保護，以及對串聯(lián)堆疊的電容器和并聯(lián)電容器的平衡和保護。所述模塊、系統(tǒng)和電容器器件可以以相對低的成本被提供，并且可以以通用并且高度可適應(yīng)的方式彼此組合，以可靠地保護各種電容器系統(tǒng)，而常規(guī)平衡器件、系統(tǒng)和電容器器件可能不能實現(xiàn)這些。盡管在這里描述的模塊、系統(tǒng)和器件被認(rèn)為對于超級電容器產(chǎn)品和DC拓撲尤其有利，但是要理解，本發(fā)明的好處也可以用于其他電容器類型和電路拓撲。盡管已經(jīng)關(guān)于各個具體的實施方案描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認(rèn)識到可以以落在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的修改來實踐本發(fā)明。權(quán)利要求1.一種包括無電感器電路的系統(tǒng)，所述無電感器電路用于控制以串聯(lián)的布置方式連接的電容器對之間的電壓不平衡，所述系統(tǒng)包括被配置為連接到第一電容器的陽極板的第一端子；被配置為連接到所述第一電容器的陰極板和第二電容器的陽極板的第二端子；被配置為連接到所述第二電容器的陰極板的第三端子；以及集成在所述無電感器電路內(nèi)的有源元件，所述有源元件在所述第一、第二和第三端子之間，并且被調(diào)適為基本上平衡所述電容器對之間的所述電壓不平衡，所述有源元件具有到所述第一和第二端子的電源連接。2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括第一MOSFET元件和第二MOSFET元件，所述第一MOSFET元件和第二MOSFET元件各自與所述電容器對中的一個相關(guān)聯(lián)。3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件對設(shè)置在所述對中的所述各個電容器兩端的絕對電壓值作出響應(yīng)。4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件對與所述對中的所述各個電容器之間的不平衡相關(guān)的浮動參考電壓作出響應(yīng)。5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括第一和第二有源元件，所述有源元件各自被調(diào)適為當(dāng)所述對中的所述各個電容器兩端的電壓超過預(yù)先確定的閾值對，在所述各個電容器周圍分流電流。6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括至少一個MOSFET元件，所述MOSFET元件具有開啟電壓閾值，所述開啟電壓閾值大致等于用于所述對中的每一個電容器的電壓額定值。7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括第一和第二器件，所述第一和第二器件中的每一個具有開啟電壓，所述器件在所述開啟電壓從斷開狀態(tài)切換到連通狀態(tài)，當(dāng)所述電容器兩端的電壓超過所述第一和第二器件的所述開啟電壓的和時，所述第一和第二器件在所述對中的至少一個所述電容器的周圍限定分流電流路徑。8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第一器件包括MOSFET元件。9.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第二器件選自由MOSFET元件、二極管和晶體管組成的組。10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括第一和第二有源元件，并且僅所述元件中的一個被連接到分壓網(wǎng)絡(luò)。11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件包括第一和第二有源元件，所述有源元件中的一個是n型MOSFET元件，并且所述有源元件中的另一個是p型MOSFET元件。12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述對中的所述電容器各自與電路模塊相關(guān)聯(lián)，所述模塊中的每一個具有用于控制相應(yīng)的電容器兩端的電壓的有源元件。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述相應(yīng)的電容器兩端的電壓超過預(yù)先確定的閾值時，每個模塊中的所述有源元件從斷開狀態(tài)自切換到連通狀態(tài)。14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中一個所述模塊中的所述有源元件被連接到基底上的表面安裝盤，所述盤被表面安裝到所述第一、第二和第三端子中的兩個。15.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中一個所述模塊中的所述有源元件被安裝到基底，所述基底包括接收所述第一、第二和第三端子中的兩個的通孔。16.一種電容器保護和平衡系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少一個電路模塊，所述至少一個電路模塊包括具有第一和第二端子的至少一個電容器；以及連接在所述第一和第二端子之間的有源元件，所述有源元件響應(yīng)于所述電容器兩端的絕對電壓值超過預(yù)先確定的電壓閾值，從斷開狀態(tài)切換到連通狀態(tài)，當(dāng)處于連通狀態(tài)時，所述有源元件在所述電容器周圍限定分流電流路徑。17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件是MOSFET元件。18.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件在所述連通和斷開狀態(tài)之間自切換。19.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件具有開啟電壓，所述元件在所述開啟電壓在所述連通和斷開狀態(tài)之間切換，所述開啟電壓匹配所述預(yù)先確定的閾值。20.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述電容器具有電壓額定值，并且所述有源元件具有開啟電壓，所述元件在所述開啟電壓在所述連通和斷開狀態(tài)之間切換，所述系統(tǒng)還包括連接到所述有源元件的分壓網(wǎng)絡(luò)，所述分壓網(wǎng)絡(luò)包括電阻器R1和R2，所述開啟電壓根據(jù)關(guān)系被選擇，由此，當(dāng)所述預(yù)先確定的閾值被超過時，分流電流開始在所述電容器周圍流動。21.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述有源元件具有第一開啟電壓，所述元件在所述第一開啟電壓在所述連通和斷開狀態(tài)之間切換，所述系統(tǒng)還包括以串聯(lián)的方式與所述有源元件連接在一起的輔助器件，所述輔助器件具有導(dǎo)致所述輔助器件在斷開和連通狀態(tài)之間切換的第二開啟電壓，由此當(dāng)所述電容器兩端的所述絕對電壓值超過所述第一開啟電壓和第二開啟電壓的和時，電流流動通過所述分流電流路徑。22.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括第二電路模塊，所述第二電路模塊包括電容器和有源元件，所述第二電路模塊的所述電容器以串聯(lián)的方式與所述至少一個電路模塊的所述電容器連接在一起。23.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括第二電路模塊，所述第二電路模塊包括電容器和有源元件，所述第二電路模塊的所述電容器以并聯(lián)的方式與所述至少一個電路模塊的所述電容器連接在一起。24.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括第二電路模塊，所述第二電路模塊包括電容器和有源元件，所述第二電路模塊的所述有源元件與所述至少一個電路模塊的所述有源元件不同。25.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述第二電路模塊的所述電容器和所述至少一個電路模塊的所述電容器具有不同的電壓額定值。26.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述第二電路模塊的所述有源元件和所述至少一個電路模塊的所述有源元件具有不同的開啟電壓。27.如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述第二電路模塊的所述有源元件是n型MOSFET元件，并且所述至少一個電路模塊的所述有源元件是p型MOSFET元件。28.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，還包括以串聯(lián)的方式與所述至少一個電路模塊的所述電容器連接在一起的第二電容器對，以串聯(lián)的方式與所述至少一個電路模塊的所述有源元件連接在一起的所述第二有源元件，所述第二有源元件還在所述電容器周圍限定所述分流電流路徑，并且所述第一和第二有源元件響應(yīng)于所述電容器對兩端的電壓不平衡，切換到所述連通狀態(tài)。29.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個電容器包括以并聯(lián)的方式連接的第一和第二電容器。30.一種電容器保護和平衡電路模塊，所述模塊包括具有第一和第二端子的電容器；以及連接在所述第一和第二端子之間的有源MOSFET元件，所述MOSFET元件被配置成響應(yīng)于所述電容器兩端的絕對電壓值超過與所述電容器的電壓額定值相對應(yīng)的預(yù)先確定的電壓閾值，而從斷開狀態(tài)自切換到連通狀態(tài)，當(dāng)處于所述連通狀態(tài)時，所述有源元件在所述電容器周圍限定分流電流路徑，并且阻止所述電容器兩端的電壓超過所述電壓額定值。31.如權(quán)利要求30所述的模塊，其中所述MOSFET元件具有開啟電壓，所述元件在所述開啟電壓在所述連通和斷開狀態(tài)之間切換，所述模塊還包括連接到所述有源元件的分壓網(wǎng)絡(luò)，所述分壓網(wǎng)絡(luò)包括電阻器R1和R2，所述開啟電壓由關(guān)系決定，由此，當(dāng)所述預(yù)先確定的閾值被超過時，分流電流開始在所述電容器周圍流動。32.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述有源MOSFET元件具有第一開啟電壓，所述元件在所述第一開啟電壓在所述連通和斷開狀態(tài)之間切換，所述系統(tǒng)還包括以串聯(lián)的方式與所述有源元件連接在一起的輔助器件，所述輔助器件具有導(dǎo)致所述輔助器件在斷開和連通狀態(tài)之間切換的第二開啟電壓，由此，當(dāng)所述電容器兩端的所述絕對電壓值超過所述第一開啟電壓和所述第二開啟電壓的和時，電流流動通過所述分流電流路徑。33.如權(quán)利要求30所述的系統(tǒng)，其中所述輔助器件選自由晶體管、二極管、MOSFET元件和它們的等效器件組成的組。34.一種電容器保護和平衡電路模塊，所述模塊包括具有第一和第二端子的電容器器件；以及用于控制所述第一和第二端子之間的絕對電壓的裝置，用于控制的所述裝置被連接在所述第一和第二端子之間，用于控制的所述裝置是無電感器的，并且僅響應(yīng)于設(shè)置在所述第一和第二端子之間的絕對電壓值超過所述電容器的電壓額定值，而從斷開狀態(tài)自切換到連通狀態(tài)，當(dāng)處于連通狀態(tài)時，所述有源元件在所述電容器周圍限定分流電流路徑，并且阻止所述電容器兩端的電壓超過所述電壓額定值。35.如權(quán)利要求34所述的模塊，其中用于控制的所述裝置被永久地安裝到所述電容器器件。36.如權(quán)利要求34所述的模塊，其中用于控制的所述裝置被裝配到所述電容器器件。37.如權(quán)利要求34所述的模塊，其中所述電容器器件包括外殼，并且用于控制的所述裝置在所述外殼外部的位置被附接到所述第一和第二端子。38.如權(quán)利要求34所述的模塊，其中用于控制的裝置對電容器對兩端的電壓不平衡作出響應(yīng)。39.一種電容器器件，包括電容器外殼；從所述外殼延伸的端子元件；以及有源部件組件，所述有源部件組件被安裝到所述端子元件，并且被可操作地連接到所述端子元件，所述有源部件組件包括限定分流電流路徑的有源元件，所述有源元件響應(yīng)于發(fā)生在所述端子元件之間的絕對電壓值，自切換來控制所述分流電流路徑，并且將所述段子元件之間的電壓維持在低于所述電容器的電壓額定值的水平。40.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，還包括接合到所述電容器外殼的可壓縮密封元件，所述有源部件組件被埋置在所述可壓縮密封元件內(nèi)。41.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，其中所述有源部件組件包括安裝到基底的有源元件，所述基底包括表面安裝盤，所述表面安裝盤將所述有源元件連接在所述端子元件之間。42.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，其中所述端子元件包括端子導(dǎo)線，所述有源元件包括被夾緊到所述端子導(dǎo)線的可偏轉(zhuǎn)的接觸體。43.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，其中所述有源部件組件包括安裝到基底的有源元件，所述基底包括通孔，并且所述端子元件通過所述通孔并且被連接到所述有源元件。44.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，其中所述有源元件包括選自由MOSFET元件、晶體管元件、二極管元件以及它們的等效元件和組合組成的組的至少一個器件。45.如權(quán)利要求39所述的電容器器件，其中所述電容器是超級電容器。全文摘要用于控制電容器兩端的電壓的電路模塊、系統(tǒng)和器件。提供了一種包括無電感器電路的系統(tǒng)，所述無電感器電路用于控制以串聯(lián)的布置方式連接的電容器對之間的電壓不平衡，所述系統(tǒng)包括被配置為連接到第一電容器的陽極板的第一端子；被配置為連接到所述第一電容器的陰極板和第二電容器的陽極板的第二端子；被配置為連接到所述第二電容器的陰極板的第三端子；以及，集成在所述無電感器電路內(nèi)的有源元件，所述有源元件在所述第一、第二和第三端子之間，并且被調(diào)適為基本上平衡所述電容器對之間的所述電壓不平衡，所述有源元件具有到所述第一和第二端子的電源連接。文檔編號H03H11/46GK101093982SQ200710087059公開日2007年12月26日申請日期2007年3月16日優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日發(fā)明者弗蘭克·安東尼·多利加克申請人:庫帕技術(shù)公司