Kuidas saavutavad superkondensaatorid pinge tasakaalustamise

Superkondensaatori moodulidseisavad sageli silmitsi rakkudevahelise pinge tasakaalustamatuse probleemiga.Nn superkondensaatori moodul on moodul, mis sisaldab mitut superkondensaatorit;Kuna superkondensaatori parameetreid on raske täielikult ühtlustada, on pingete tasakaalustamatus kalduvus tekkida ja mõnel superkondensaatoril võib tekkida ülepinge, mis mõjutab tõsiselt superkondensaatori väljundomadusi ja eluiga ning põhjustab isegi rikke.

Superkondensaatori rakendamise protsessis on vajalik pinge tasakaalustamine.Olemasolev pinge tasakaalustamise tehnoloogia jaguneb peamiselt kahte kategooriasse: passiivne tasakaalustamine ja aktiivne tasakaalustamine.

Passiivne tasakaalustamine

Passiivne tasakaalustamine on pinge tasakaalustamiseks takistite ja pooljuhtlülitite või -dioodide kasutamine ning kõrgepinge superkondensaatori üleliigse energia tarbimise kaudu liigpingekaitse roll.Levinud on paralleelne takisti tasakaalustamine, lüliti takisti tasakaalustamine ja pingeregulaatori torude tasakaalustamine.
Siin räägime peamiselt kõige lihtsamast paralleelsest takisti pinge tasakaalustamisest (dünaamilised omadused pole eriti head):

 

Superkondensaatori passiivne tasakaalustamine

 

Req on tasakaalustav takisti, mis on otse ühendatud paralleelselt superkondensaatori elemendiga.Mooduli laadimisprotsessi ajal tühjeneb element ka Req kaudu ning kõrgepingega element tühjeneb kiiresti, täites seega tasakaalustava kaitse rolli.Siin on vastavalt erinevatele laadimismeetoditele (konstantse pinge laadimine ja pideva vooluga laadimine, mida mõlemat saab praktilistes rakendustes igakülgselt kasutada) ka erinevused Req valiku kriteeriumides.

Pideva pinge laadimine
Kui eeldada, et laadimispinge on U, kuna superkondensaatori mooduli pinge püsiseisundis jaotub põhimõtteliselt EPR-i järgi (umbes avatud vooluahel pärast seda, kui C on täis laetud ja ESR on väga väike), saab pärast Req lisamist. tegelikult tuleb mõista kui EPR asendamist Req-ga, seega peab Req valima võrdse takistusega ja väiksema takistusega takistid kui EPR, et paralleelühendus saaks mängida juhtivat rolli (tavaliselt 0,01 ~ 0,1 EPR).Superkondensaatori pinge püsiseisundis on ReqU/(nReq).

Pideva voolu laadimine
Eeldusel, et laadimisvool on I, moodustavad iga superkondensaatori element ja Req eraldi ahela.Kui kondensaatorelemendi pinge tõuseb, siis kondensaatorelementi läbiv vool langeb ja Req kaudu läbiv vool suureneb.Kui kondensaator on täielikult laetud, on kondensaatori vool 0 ja kondensaatori elemendi pinge on ReqI, st kui kõigi jadakondensaatorite elemendi pinge jõuab ReqI-ni, on tasakaalustamine lõpetatud.Seetõttu on tasakaalustustakisti väärtus Req=U(rated)/I.

 

Aktiivne tasakaalustamine


Aktiivne tasakaalustamine on kõrgema pingega elemendi või kogu mooduli energia ülekandmine teistele elementidele, kuni kõigi elementide pinge on tasakaalus.Üldiselt on kadu suhteliselt väike, kuid disain on keerulisem.Levinud on DC/DC muunduri tasakaalustamine, spetsiaalsed superkondensaatorite halduskiibid jne.

Me olemeJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (või Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)mis on elektroonikakomponentide tööstuses üle 30 aasta.Meie tehased on ISO 9000 ja ISO 14000 sertifikaadiga.Kui otsite elektroonilisi komponente, võtke meiega ühendust.


Postitusaeg: 17. august 2022