当前位置:首页 > 科技数码

电容器串联 超级电容器串联应用中的均压问题以及解决途径

向前

在超级电容器的应用中,由于它们的额定电压很低(小于3V),所以大量的超级电容器往往是串联的,而且由于它们往往需要大电流的充放电,所以串联的各个电容器的电压保持一致是非常重要的。如果不采取必要的均压措施,单个电容器之间的电压差会很大,严重影响超级电容器的性能和寿命。本文分析了影响均压的各种因素,并提出了有效的解决办法。

1影响均压的因素

1.1容差对电容器组的影响

通常超级电容器的容量偏差为-10%-+30%。当电容器组容量偏差较大时,容量最小的单个电容器首先达到额定电压,而容量最大的单个电容器只充电到额定电压的69%,其储能是最小容量电容器的69%。关系如下

其中△U为充放电前,具有最小漏电流的超级电容器的电压与最大漏电流之差。

1.3等效串联电阻的影响

超级电容器的ESR比较大,反复充电后,ESR越来越大。充放电时,较大的ESR会先于较小的ESR到达充放电终点,使得其他较小的ESR充放电相对不足。因此,有必要考虑和解决超级电容器串联应用中的均压问题。

2无源元件解决方案

一般两个以上的电容串联可以采用并联电阻的均压方式。它通常用于较高电压的整流和滤波,电路如图1所示。在图中,C1=C2,R1= R2。电容器工作时有电源,所以电容器的作用是滤波。因此,均压电阻的电流和功耗是可以接受的,不会影响滤波效果。对于用于储能的超级电容器,如果只有漏电流的差异,这种方法是可以的。然而,为了均衡高幅充放电电流,需要一个电阻值非常小的均压电阻。这个均压电流会由超级电容提供,会降低超级电容的储能。当多个大容量电容器串联时不实用。与齐纳二极管或适当数量的普通整流二极管串联后用于超级电容器。电路如图2所示。这种方法在理论上是可行的,但由于齐纳二极管的稳压值和二极管的导通电压随温度变化,其伏安特性相对较软,因此在实际中无法使用。

基本原理是:当超级电容器C上的电压被R1和R2分压后送到放大器A1的同相端,分压值低于2.5V时,放大器A1输出低电位,电流扩展晶体管Q不导通,均压电路特性如图5 A节所示。由于超级电容器c上的电压高于2.5V放大器的输出电压,所以它开始上升(其上升速率取决于放大器A1的增益),并且电流扩展晶体管q的集电极电流随着微功率放大器A1的输出电压的增加而增加。图5的b部分示出了电压均衡电路的特性。当R5上Q的集电极电流产生的压降等于VC-VCEZ(sat)时,均压电路的特性就是电阻R5的特性,如图5 C节所示。在实际应用中,由于超级电容器的耐受电压有限,均压电路不允许在该段工作。

4动态特性分析

本文提出的电路专用于超级电容器的电压均衡。超级电容器(尤其是大容量电容器)的充电过程至少需要30S,对于电子电路来说是一个缓慢的过程。因此,超级电容器的电压均衡电路的动态特性不是很严格。在实际测试中,

本文提出的电路在端电压2.7V ~ 2.75V范围内带宽不小于100KHz,单位阶跃响应上升时间小于1US,与一般模拟电子电路的响应特性基本相同。

5压力均衡效果

实验中,在20A的充电电流状态下,将由3串和48串680F/2.7V超级电容器组成的40F/ 130V超级电容器组充电至130V,维持2分钟后测量超级电容器电池电压。在连接电压均衡电路之前,超级电容器的最大电压为2.9V,最小电压为2.5V..最高电压已超过额定电压。连接电压均衡电路后,再次测试每个超级电容器的电压为2.7V。

6结论

从实验结果可以看出,本文提出的超级电容器电压均衡电路是超级电容器串联使用时均衡单个电压的有效方法。

1.《电容器串联 超级电容器串联应用中的均压问题以及解决途径》援引自互联网,旨在传递更多网络信息知识,仅代表作者本人观点,与本网站无关,侵删请联系页脚下方联系方式。

2.《电容器串联 超级电容器串联应用中的均压问题以及解决途径》仅供读者参考,本网站未对该内容进行证实,对其原创性、真实性、完整性、及时性不作任何保证。

3.文章转载时请保留本站内容来源地址,https://www.lu-xu.com/keji/1646202.html

上一篇

粉头 明星会和自己的粉头吃饭吗?明星大粉丝头粉怎么当

下一篇

乐活 乐活,就是人生的态度!

电容串联 超级电容器串联应用中的均压问题以及解决途径

电容串联 超级电容器串联应用中的均压问题以及解决途径

向前 在超级电容器的应用中,由于它们的额定电压很低(小于3V),所以大量的超级电容器往往是串联的,而且由于它们往往需要大电流的充放电,所以串联的各个电容器的电压保持一致是非常重要的。如果不采取必要的均压措施,单个电容器之间的电压差会很大,严重影响超级电容器的性能和寿命。本文分析了影响均压的...

美满电压力锅 三批次压力锅不合格,部分产品可能爆锅,美香厨、美满、三星上榜

美满电压力锅 三批次压力锅不合格,部分产品可能爆锅,美香厨、美满、三星上榜

新闻记者杨做饭是一项技术活,一个安全易用的高压锅可以省去很多麻烦。但是市面上的高压锅质量如何呢?1月16日,市场监管总局发布《关于2019年食品相关产品质量国家监督抽查工作的通知》。根据通知,有三批高压锅不合格,涉及工作压力、泄压压力、故障压力等不合格项。有的有锅炉爆炸隐患,使用寿命比较短。向梅厨...

银行点钞机 男子拿四万零钱去存钱,却被银行拒之门外,银行:点钞机电压不稳!

  • 银行点钞机 男子拿四万零钱去存钱,却被银行拒之门外,银行:点钞机电压不稳!
  • 银行点钞机 男子拿四万零钱去存钱,却被银行拒之门外,银行:点钞机电压不稳!
  • 银行点钞机 男子拿四万零钱去存钱,却被银行拒之门外,银行:点钞机电压不稳!

卢云峰 UCLA卢云峰课题组ACS Nano钠离子电容器:介孔单晶二氧化钛-石墨烯复合材料的赝电容储能

  • 卢云峰 UCLA卢云峰课题组ACS Nano钠离子电容器:介孔单晶二氧化钛-石墨烯复合材料的赝电容储能
  • 卢云峰 UCLA卢云峰课题组ACS Nano钠离子电容器:介孔单晶二氧化钛-石墨烯复合材料的赝电容储能
  • 卢云峰 UCLA卢云峰课题组ACS Nano钠离子电容器:介孔单晶二氧化钛-石墨烯复合材料的赝电容储能

电压力锅菜谱 买了电压力锅却只会炖汤?太浪费!

lm324放大电路 台式话筒DIY—基于LM324运放电路的台式话筒

  • lm324放大电路 台式话筒DIY—基于LM324运放电路的台式话筒
  • lm324放大电路 台式话筒DIY—基于LM324运放电路的台式话筒
  • lm324放大电路 台式话筒DIY—基于LM324运放电路的台式话筒
电流与电压的关系 线电流和相电流的关系与区别、线电压与相电压的区别与关系、相电压和线电压公式与口诀

电流与电压的关系 线电流和相电流的关系与区别、线电压与相电压的区别与关系、相电压和线电压公式与口诀

关于我们 大家都知道我们的市电,也就是普通家庭用的电,是220V。你知道220V是怎么来的吗?还有为什么国外电压不是220V?电工技术人员应该都知道,其实我们工厂环境中是有380V电压的,如果采用不同的电源和负载接线方式,比如星形接线和三角形接线,电压是不一样的,这其实就是相线电压和相线电...

电流表的使用 电流表与电压表的选择和使用

电流表的使用 电流表与电压表的选择和使用

1、电流表和电压表的选择 在测量电流和电压时,电流表和电压表的正确选择和使用不仅直接影响测量结果的准确性,而且关系到操作人员的安全和仪器的使用寿命。也就是做一个全面的、有重点的选择。 (1)选择仪器类型 为了测量DC电流和电压,应选用动圈式仪器。测量交流电流和电压时,应选择电磁或整流仪器。...