Kako superkondenzatori postižu balansiranje napona

Superkondenzatorski moduličesto se suočavaju s problemom neravnoteže napona između ćelija.Takozvani superkondenzatorski modul je modul koji sadrži nekoliko superkondenzatora;budući da je parametre superkondenzatora teško u potpunosti uskladiti, može doći do neravnoteže napona, a kod nekih superkondenzatora može doći do prenapona, što ozbiljno utiče na izlazne karakteristike i vijek trajanja superkondenzatora, pa čak i do kvara.

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

Pasivno balansiranje

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

Req je balansni otpornik, koji je direktno povezan paralelno sa superkondenzatorskom ćelijom.Tokom procesa punjenja modula, ćelija se takođe prazni preko Req-a, a ćelija sa visokim naponom se brzo prazni i tako igra ulogu balansne zaštite.Ovdje, prema različitim metodama punjenja (punjenje konstantnim naponom i punjenje konstantnom strujom, a oba se mogu sveobuhvatno koristiti u praktičnim primjenama), također postoje razlike u kriterijima za odabir Req.

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

Konstantna struja punjenja
Uz pretpostavku da je struja punjenja I, svaka superkondenzatorska ćelija i Req formiraju zasebnu petlju.Kada napon kondenzatorske ćelije poraste, struja koja teče kroz kondenzatorsku ćeliju opada, a struja koja teče kroz Req se povećava.Kada je kondenzator potpuno napunjen, struja kondenzatora je 0, a napon ćelije kondenzatora je ReqI, odnosno kada naponi ćelije svih serijskih kondenzatora dostignu ReqI, balansiranje je završeno.Prema tome, vrijednost otpornika za balansiranje je Req=U(naziv)/I.

Aktivno balansiranje

Aktivno balansiranje je prijenos energije ćelije višeg napona ili cijelog modula na druge ćelije dok se napon svih ćelija ne izbalansira.Generalno, gubitak je relativno nizak, ali dizajn će biti komplikovaniji.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 preko 30 godina u industriji elektronskih komponenti.Naše fabrike imaju sertifikate ISO 9000 i ISO 14000.Ako tražite elektronske komponente, slobodno nas kontaktirajte.