Суперконденсаторные модуличасто сталкиваются с проблемой дисбаланса напряжения между ячейками.Так называемый суперконденсаторный модуль представляет собой модуль, содержащий несколько суперконденсаторов;поскольку параметры суперконденсатора трудно полностью согласовать, может возникнуть дисбаланс напряжения, а некоторые суперконденсаторы могут испытывать перенапряжение, что серьезно влияет на выходные характеристики и срок службы суперконденсатора и даже приводит к отказу.
В процессе применения суперконденсатора необходима балансировка напряжения.Существующая технология балансировки напряжения в основном делится на две категории: пассивная балансировка и активная балансировка.
Пассивная балансировка
Пассивная балансировка заключается в использовании резисторов и полупроводниковых переключателей или диодов для балансировки напряжения и в выполнении роли защиты от перенапряжения за счет потребления избыточной энергии высоковольтного суперконденсатора.Общие из них включают балансировку параллельного резистора, балансировку переключающего резистора и балансировку трубки регулятора напряжения.
Здесь в основном речь идет о простейшей параллельной балансировке резисторов по напряжению (динамические характеристики не очень):
Req представляет собой балансировочный резистор, который включен непосредственно параллельно ячейке суперконденсатора.В процессе зарядки модуля ячейка также разряжается через Req, а ячейка с высоким напряжением быстро разряжается, таким образом играя роль балансировочной защиты.Здесь, в соответствии с различными методами зарядки (зарядка постоянным напряжением и зарядка постоянным током, оба из которых могут всесторонне использоваться в практических приложениях), также существуют различия в критериях выбора Req.
Зарядка постоянным напряжением
Предполагая, что зарядное напряжение равно U, поскольку напряжение модуля суперконденсатора в установившемся режиме в основном распределяется по ЭПР (примерно разомкнутая цепь после полной зарядки С, а ЭПС очень мало), после добавления Req можно на самом деле следует понимать как замену EPR на Req, поэтому Req должен выбирать резисторы с равным сопротивлением и меньшим, чем EPR, чтобы параллельное соединение могло играть ведущую роль (обычно 0,01 ~ 0,1 EPR).Напряжение суперконденсатора в установившемся режиме равно ReqU/(nReq).
Зарядка постоянным током
Если предположить, что зарядный ток равен I, каждая ячейка суперконденсатора и Req образуют отдельный контур.Когда напряжение конденсаторной ячейки возрастает, ток, протекающий через конденсаторную ячейку, падает, а ток, протекающий через Req, увеличивается.Когда конденсатор полностью заряжен, ток конденсатора равен 0, а напряжение на ячейке конденсатора равно ReqI, то есть когда напряжения на ячейках всех последовательных конденсаторов достигают ReqI, балансировка завершается.Следовательно, номинал балансировочного резистора Req=U(ном.)/I.
Активная балансировка
Активная балансировка заключается в передаче энергии ячейки с более высоким напряжением или всего модуля другим ячейкам до тех пор, пока напряжение всех ячеек не будет сбалансировано.Как правило, потери относительно невелики, но конструкция будет более сложной.Распространенными являются балансировка преобразователя постоянного тока в постоянный, специальные микросхемы управления суперконденсаторами и т. д.
БылиJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (или Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)который имеет более 30 лет в индустрии электронных компонентов.Наши заводы сертифицированы по стандартам ISO 9000 и ISO 14000.Если вы ищете электронные компоненты, обращайтесь к нам.
Время публикации: 17 августа 2022 г.