Moduli supercondensatorispesso affrontano il problema dello squilibrio di tensione tra le celle.Il cosiddetto modulo supercondensatore è un modulo che contiene diversi supercondensatori;poiché i parametri del supercondensatore sono difficili da essere completamente coerenti, è probabile che si verifichi uno squilibrio di tensione e alcuni supercondensatori potrebbero subire sovratensioni, che influiscono gravemente sulle caratteristiche di uscita e sulla durata del supercondensatore e portano persino a guasti.
Nel processo di applicazione del supercondensatore, è necessario il bilanciamento della tensione.La tecnologia di bilanciamento della tensione esistente è principalmente divisa in due categorie: bilanciamento passivo e bilanciamento attivo.
Bilanciamento passivo
Il bilanciamento passivo consiste nell'utilizzare resistori e interruttori o diodi a semiconduttore per bilanciare la tensione e svolgere il ruolo di protezione da sovratensione consumando l'energia in eccesso del supercondensatore ad alta tensione.Quelli comuni includono il bilanciamento del resistore parallelo, il bilanciamento del resistore dell'interruttore e il bilanciamento del tubo del regolatore di tensione.
Qui si parla principalmente del più semplice bilanciamento della tensione del resistore parallelo (le caratteristiche dinamiche non sono molto buone):
Req è un resistore di bilanciamento, collegato direttamente in parallelo con la cella del supercondensatore.Durante il processo di carica del modulo, anche la cella si sta scaricando tramite Req, e la cella con alta tensione si scarica rapidamente, svolgendo così il ruolo di protezione di bilanciamento.Qui, a seconda dei diversi metodi di carica (carica a tensione costante e carica a corrente costante, entrambi utilizzabili in modo completo nelle applicazioni pratiche), esistono differenze anche nei criteri per la selezione di Req.
Carica a tensione costante
Supponendo che la tensione di carica sia U, poiché la tensione del modulo supercondensatore allo stato stazionario è sostanzialmente distribuita secondo l'EPR (circuito aperto circa dopo che C è completamente carico e l'ESR è molto piccolo), dopo aver aggiunto Req, può in realtà va inteso come sostituzione di EPR con Req, quindi Req deve scegliere resistori con uguale resistenza e più piccoli di EPR, in modo che la connessione parallela possa svolgere un ruolo di primo piano (generalmente 0.01~0.1EPR).La tensione del supercondensatore allo stato stazionario è ReqU/(nReq).
Carica a corrente costante
Supponendo che la corrente di carica sia I, ciascuna cella del supercondensatore e Req formano un circuito separato.Quando la tensione della cella del condensatore aumenta, la corrente che scorre attraverso la cella del condensatore diminuisce e la corrente che scorre attraverso Req aumenta.Quando il condensatore è completamente carico, la corrente del condensatore è 0 e la tensione di cella del condensatore è ReqI, ovvero quando le tensioni di cella di tutti i condensatori in serie raggiungono ReqI, il bilanciamento è completato.Pertanto, il valore della resistenza di bilanciamento è Req=U(nominale)/I.
Bilanciamento attivo
Il bilanciamento attivo consiste nel trasferire l'energia della cella a tensione più alta o dell'intero modulo ad altre celle fino a quando la tensione di tutte le celle non è bilanciata.In genere, la perdita è relativamente bassa, ma il design sarà più complicato.Quelli comuni sono il bilanciamento del convertitore CC/CC, speciali chip di gestione dei supercondensatori, ecc.
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Tempo di pubblicazione: 17-agosto-2022