Суперкондензаторни модуличесто се сблъскват с проблема с дисбаланса на напрежението между клетките.Така нареченият суперкондензаторен модул е модул, който съдържа няколко суперкондензатора;тъй като параметрите на суперкондензатора е трудно да бъдат напълно последователни, дисбалансът на напрежението е склонен да възникне и някои суперкондензатори могат да изпитат пренапрежение, което сериозно засяга изходните характеристики и живота на суперкондензатора и дори води до повреда.
В процеса на прилагане на суперкондензатор е необходимо балансиране на напрежението.Съществуващата технология за балансиране на напрежението е разделена главно на две категории: пасивно балансиране и активно балансиране.
Пасивно балансиране
Пасивното балансиране е да се използват резистори и полупроводникови ключове или диоди за балансиране на напрежението и да се играе ролята на защита от пренапрежение чрез консумиране на излишната енергия от високоволтовия суперкондензатор.Често срещаните включват балансиране на паралелен резистор, балансиране на превключващ резистор и балансиране на тръба на регулатор на напрежение.
Тук говорим главно за най-простото балансиране на напрежението на паралелен резистор (динамичните характеристики не са много добри):
Req е балансиращ резистор, който е директно свързан паралелно на клетката на суперкондензатора.По време на процеса на зареждане на модула, клетката също се разрежда чрез Req, а клетката с високо напрежение се разрежда бързо, като по този начин играе ролята на балансираща защита.Тук, според различните методи на зареждане (зареждане с постоянно напрежение и зареждане с постоянен ток, като и двата могат да се използват изчерпателно в практически приложения), има и разлики в критериите за избор на Req.
Зареждане с постоянно напрежение
Ако приемем, че напрежението на зареждане е U, тъй като напрежението на модула на суперкондензатора в стабилно състояние е основно разпределено според EPR (приблизително отворена верига, след като C е напълно зареден, и ESR е много малък), след добавяне на Req, той може всъщност се разбира като замяна на EPR с Req, така че Req трябва да избере резистори с еднакво съпротивление и по-малко от EPR, така че паралелното свързване да играе водеща роля (обикновено 0,01~0,1EPR).Напрежението на суперкондензатора в стабилно състояние е ReqU/(nReq).
Зареждане с постоянен ток
Ако приемем, че зарядният ток е I, всяка клетка на суперкондензатор и Req образуват отделен контур.Когато напрежението на кондензаторната клетка се повиши, токът, протичащ през кондензаторната клетка, спада, а токът, протичащ през Req, се увеличава.Когато кондензаторът е напълно зареден, токът на кондензатора е 0, а напрежението на клетката на кондензатора е ReqI, т.е. когато напрежението на клетката на всички серийни кондензатори достигне ReqI, балансирането е завършено.Следователно стойността на балансиращия резистор е Req=U(номинален)/I.
Активно балансиране
Активното балансиране е да прехвърли енергията на клетката с по-високо напрежение или на целия модул към други клетки, докато напрежението на всички клетки бъде балансирано.Като цяло загубата е относително ниска, но дизайнът ще бъде по-сложен.Често срещаните са балансиране на DC/DC преобразувател, специални чипове за управление на супер кондензатор и др.
Са билиJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (или Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)който има над 30 години в индустрията за електронни компоненти.Нашите фабрики са сертифицирани по ISO 9000 и ISO 14000.Ако търсите електронни компоненти, добре дошли да се свържете с нас.
Време на публикуване: 17 август 2022 г