Superkondensaattorimoduulitkohtaavat usein kennojen välisen jännitteen epätasapainon ongelman.Ns. superkondensaattorimoduuli on moduuli, joka sisältää useita superkondensaattoreita;koska superkondensaattorin parametreja on vaikea olla täysin yhdenmukaisia, jännitteen epätasapaino on taipuvainen esiintymään ja joissakin superkondensaattoreissa voi esiintyä ylijännitettä, joka vaikuttaa vakavasti superkondensaattorin lähtöominaisuuksiin ja käyttöikään ja johtaa jopa vikaan.
Superkondensaattorin käyttöprosessissa jännitteen tasapainottaminen on välttämätöntä.Nykyinen jännitteen tasaustekniikka on jaettu pääasiassa kahteen luokkaan: passiivinen tasapainotus ja aktiivinen tasapainotus.
Passiivinen tasapainotus
Passiivinen tasapainotus tarkoittaa vastusten ja puolijohdekytkimien tai diodien käyttöä jännitteen tasapainottamiseen sekä ylijännitesuojan roolia kuluttamalla korkeajännitteisen superkondensaattorin ylimääräistä energiaa.Yleisiä ovat rinnakkaisvastuksen tasapainotus, kytkinvastuksen tasapainotus ja jännitesäätimen putken tasapainotus.
Täällä puhumme pääasiassa yksinkertaisimmasta rinnakkaisvastuksen jännitteen tasapainotuksesta (dynaamiset ominaisuudet eivät ole kovin hyviä):
Req on tasapainotusvastus, joka on kytketty suoraan rinnan superkondensaattorikennon kanssa.Moduulin latausprosessin aikana kenno myös purkautuu Req:n kautta, ja korkeajännitteinen kenno purkautuu nopeasti toimien siten tasapainottavana suojauksena.Tässä eri lataustapojen mukaan (vakiojännitevaraus ja vakiovirtalataus, joita molempia voidaan käyttää kattavasti käytännön sovelluksissa) on eroja myös Req:n valintakriteereissä.
Jatkuva latausjännite
Olettaen, että latausjännite on U, koska superkondensaattorimoduulin jännite vakaassa tilassa jakautuu periaatteessa EPR:n mukaan (noin avoin piiri, kun C on latautunut täyteen ja ESR on hyvin pieni), Req:n lisäämisen jälkeen se voi itse asiassa ymmärretään EPR:n korvaamiseksi Req:llä, joten Req:n on valittava vastukset, joiden resistanssi on sama ja pienempi kuin EPR, jotta rinnakkaisliitännällä voi olla johtava rooli (yleensä 0,01 ~ 0,1 EPR).Superkondensaattorin jännite vakaassa tilassa on ReqU/(nReq).
Jatkuva latausvirta
Olettaen, että latausvirta on I, kukin superkondensaattorikenno ja Req muodostavat erillisen silmukan.Kun kondensaattorikennon jännite nousee, kondensaattorikennon läpi kulkeva virta laskee ja Req:n läpi kulkeva virta kasvaa.Kun kondensaattori on ladattu täyteen, kondensaattorin virta on 0 ja kondensaattorin kennojännite ReqI, eli kun kaikkien sarjakondensaattoreiden kennojännitteet saavuttavat ReqI:n, tasapainotus on valmis.Siksi tasapainotusvastuksen arvo on Req=U(rated)/I.
Aktiivinen tasapainotus
Aktiivisen tasapainotuksen tarkoituksena on siirtää korkeajännitekennon tai koko moduulin energiaa muihin kennoihin, kunnes kaikkien kennojen jännite on tasapainotettu.Yleensä häviö on suhteellisen pieni, mutta suunnittelusta tulee monimutkaisempi.Yleisiä ovat DC/DC-muuntimen tasapainotus, erityiset superkondensaattorin hallintapiirit jne.
OlemmeJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (tai Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)jolla on yli 30 vuotta elektroniikkakomponenttien alalla.Tehtaamme ovat ISO 9000 ja ISO 14000 sertifioituja.Jos etsit elektronisia komponentteja, ota meihin yhteyttä.
Postitusaika: 17.8.2022