Kako superkondenzatori postižu uravnoteženje napona

Superkondenzatorski moduličesto se suočavaju s problemom neravnoteže napona između stanica.Takozvani superkondenzatorski modul je modul koji sadrži nekoliko superkondenzatora;budući da je teško da su parametri superkondenzatora potpuno dosljedni, sklona je pojava neravnoteže napona, a neki superkondenzatori mogu doživjeti prenapon, što ozbiljno utječe na izlazne karakteristike i vijek trajanja superkondenzatora, pa čak i dovodi do kvara.

U procesu primjene superkondenzatora potrebno je uravnoteženje napona.Postojeća tehnologija balansiranja napona uglavnom se dijeli u dvije kategorije: pasivno balansiranje i aktivno balansiranje.

Pasivno balansiranje

Pasivno balansiranje je korištenje otpornika i poluvodičkih sklopki ili dioda za uravnoteženje napona i igra ulogu zaštite od prenapona trošenjem viška energije visokonaponskog superkondenzatora.Uobičajeni uključuju paralelno balansiranje otpornika, balansiranje prekidača otpornika i balansiranje cijevi regulatora napona.
Ovdje uglavnom govorimo o najjednostavnijem paralelnom balansiranju napona otpornika (dinamičke karakteristike nisu baš dobre):

Req je balansni otpornik, koji je izravno spojen paralelno sa ćelijom superkondenzatora.Tijekom procesa punjenja modula, ćelija se također prazni kroz Req, a ćelija s visokim naponom se brzo prazni, tako igrajući ulogu balansne zaštite.Ovdje, u skladu s različitim metodama punjenja (punjenje konstantnim naponom i punjenje konstantnom strujom, oba se mogu sveobuhvatno koristiti u praktičnim primjenama), također postoje razlike u kriterijima za odabir Req.

Punjenje konstantnim naponom
Pod pretpostavkom da je napon punjenja U, budući da je napon modula superkondenzatora u stabilnom stanju u osnovi raspoređen prema EPR-u (približno otvoreni krug nakon što je C potpuno napunjen, a ESR je vrlo mali), nakon dodavanja Req, može zapravo se može shvatiti kao zamjena EPR-a s Req, tako da Req mora odabrati otpornike s jednakim otporom i manjim od EPR-a, tako da paralelna veza može igrati vodeću ulogu (općenito 0,01~0,1EPR).Napon superkondenzatora u stabilnom stanju je ReqU/(nReq).

Punjenje konstantnom strujom
Pod pretpostavkom da je struja punjenja I, svaka ćelija superkondenzatora i Req čine zasebnu petlju.Kada napon kondenzatorske ćelije raste, struja koja teče kroz kondenzatorsku ćeliju opada, a struja koja teče kroz Req raste.Kada je kondenzator potpuno napunjen, struja kondenzatora je 0, a napon ćelije kondenzatora je ReqI, odnosno kada naponi ćelija svih serijskih kondenzatora dostignu ReqI, balansiranje je završeno.Stoga je vrijednost otpornika za balansiranje Req=U(ocijenjeno)/I.

Aktivno balansiranje

Aktivno balansiranje je prijenos energije ćelije višeg napona ili cijelog modula na druge ćelije dok se napon svih ćelija ne uravnoteži.Općenito, gubitak je relativno nizak, ali dizajn će biti kompliciraniji.Uobičajeni su balansiranje DC/DC pretvarača, posebni čipovi za upravljanje super kondenzatorima itd.

mi smoJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (ili Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)koja ima više od 30 godina u industriji elektroničkih komponenti.Naše tvornice imaju certifikate ISO 9000 i ISO 14000.Ako tražite elektroničke komponente, slobodno nas kontaktirajte.