Суперконденсаторні модулічасто стикаються з проблемою дисбалансу напруги між елементами.Так званий суперконденсаторний модуль — це модуль, який містить кілька суперконденсаторів;Оскільки параметри суперконденсатора важко бути повністю узгодженими, може виникнути дисбаланс напруги, і деякі суперконденсатори можуть відчувати перенапругу, яка серйозно впливає на вихідні характеристики та термін служби суперконденсатора, і навіть призводить до виходу з ладу.
У процесі застосування суперконденсатора необхідна балансування напруги.Існуюча технологія балансування напруги в основному поділяється на дві категорії: пасивне балансування та активне балансування.
Пасивне балансування
Пасивне балансування полягає у використанні резисторів і напівпровідникових перемикачів або діодів для балансування напруги, а також для виконання ролі захисту від перенапруги, споживаючи надлишкову енергію високовольтного суперконденсатора.Загальні включають балансування паралельного резистора, балансування перемикаючого резистора та балансування трубки регулятора напруги.
Тут в основному мова йде про найпростішу паралельну симетрію резисторів (динамічні характеристики не дуже хороші):
Req - балансувальний резистор, який підключається безпосередньо паралельно комірці суперконденсатора.Під час процесу зарядки модуля елемент також розряджається через Req, а елемент з високою напругою швидко розряджається, таким чином відіграючи роль балансувального захисту.Тут, відповідно до різних методів заряджання (заряджання постійною напругою та заряджання постійним струмом, обидва з яких можуть комплексно використовуватися на практиці), також існують відмінності в критеріях вибору Req.
Зарядка постійною напругою
Якщо припустити, що зарядна напруга дорівнює U, оскільки напруга модуля суперконденсатора в усталеному стані в основному розподіляється відповідно до EPR (приблизно розрив ланцюга після того, як C повністю заряджено, і ESR дуже малий), після додавання Req він може фактично розуміти як заміну EPR на Req, тому Req повинен вибрати резистори з рівним опором і меншим, ніж EPR, щоб паралельне з’єднання могло відігравати провідну роль (зазвичай 0,01~0,1EPR).Напруга суперконденсатора в усталеному стані становить ReqU/(nReq).
Зарядка постійним струмом
Якщо припустити, що зарядний струм дорівнює I, кожна комірка суперконденсатора та Req утворюють окрему петлю.Коли напруга в комірці конденсатора підвищується, струм, що протікає через комірку конденсатора, падає, а струм, що протікає через комірку Req, збільшується.Коли конденсатор повністю заряджений, струм конденсатора дорівнює 0, а напруга комірки конденсатора дорівнює ReqI, тобто коли напруга комірки всіх послідовних конденсаторів досягає ReqI, балансування завершено.Таким чином, значення балансувального резистора Req=U(номінальний)/I.
Активне балансування
Активне балансування полягає в передачі енергії осередку з вищою напругою або всього модуля до інших осередків, поки напруга всіх осередків не буде збалансована.Як правило, втрати відносно низькі, але конструкція буде складнішою.Поширеними є балансування DC/DC перетворювача, спеціальні мікросхеми керування суперконденсаторами тощо.
МиJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (або Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)який має понад 30 років роботи в галузі електронних компонентів.Наші заводи сертифіковані за стандартами ISO 9000 та ISO 14000.Якщо ви шукаєте електронні компоненти, зв’яжіться з нами.
Час публікації: 17 серпня 2022 р