Módulos de supercondensadoresa menudo enfrentan el problema del desequilibrio de voltaje entre las celdas.El llamado módulo de supercondensadores es un módulo que contiene varios supercondensadores;Debido a que los parámetros del supercondensador son difíciles de ser completamente consistentes, es probable que ocurra un desequilibrio de voltaje y algunos supercondensadores pueden experimentar sobrevoltaje, lo que afecta seriamente las características de salida y la vida útil del supercondensador, e incluso conduce a fallas.
En el proceso de aplicación de supercondensadores, es necesario equilibrar el voltaje.La tecnología de balanceo de voltaje existente se divide principalmente en dos categorías: balanceo pasivo y balanceo activo.
Equilibrio Pasivo
El equilibrio pasivo consiste en utilizar resistencias e interruptores o diodos semiconductores para equilibrar el voltaje y desempeñar el papel de protección contra sobretensiones al consumir el exceso de energía del supercondensador de alto voltaje.Los más comunes incluyen balanceo de resistencia en paralelo, balanceo de resistencia de interruptor y balanceo de tubo regulador de voltaje.
Aquí hablamos principalmente sobre el equilibrio de voltaje de resistencia en paralelo más simple (las características dinámicas no son muy buenas):
Req es una resistencia de equilibrio, que está directamente conectada en paralelo con la celda del supercondensador.Durante el proceso de carga del módulo, la celda también se descarga a través de Req, y la celda con alto voltaje se descarga rápidamente, desempeñando así el papel de protección de equilibrio.Aquí, de acuerdo con los diferentes métodos de carga (carga de voltaje constante y carga de corriente constante, los cuales pueden usarse ampliamente en aplicaciones prácticas), también hay diferencias en los criterios para seleccionar Req.
Carga de voltaje constante
Suponiendo que el voltaje de carga es U, dado que el voltaje del módulo del supercondensador en estado estable se distribuye básicamente de acuerdo con el EPR (aproximadamente circuito abierto después de que C está completamente cargado y el ESR es muy pequeño), después de agregar Req, puede En realidad, debe entenderse como reemplazar EPR con Req, por lo que Req debe elegir resistencias con la misma resistencia y más pequeñas que EPR, de modo que la conexión en paralelo pueda desempeñar un papel principal (generalmente 0.01 ~ 0.1EPR).El voltaje del supercapacitor en estado estable es ReqU/(nReq).
Carga de corriente constante
Suponiendo que la corriente de carga es I, cada celda de supercondensador y Req forman un bucle separado.Cuando el voltaje de la celda del capacitor aumenta, la corriente que fluye a través de la celda del capacitor cae y la corriente que fluye a través de Req aumenta.Cuando el capacitor está completamente cargado, la corriente del capacitor es 0 y el voltaje de celda del capacitor es ReqI, es decir, cuando los voltajes de celda de todos los capacitores en serie alcanzan ReqI, se completa el equilibrio.Por lo tanto, el valor de la resistencia de equilibrio es Req=U(nominal)/I.
Equilibrio activo
El balanceo activo consiste en transferir la energía de la celda de mayor voltaje o de todo el módulo a otras celdas hasta que se equilibre el voltaje de todas las celdas.Generalmente, la pérdida es relativamente baja, pero el diseño será más complicado.Los más comunes son el equilibrio del convertidor CC/CC, los chips especiales de gestión de supercondensadores, etc.
FueronJYH HSU(JEC) Electronics Ltd (o Dongguan Zhixu Electronic Co., Ltd.)que tiene más de 30 años en la industria de componentes electrónicos.Nuestras fábricas cuentan con las certificaciones ISO 9000 e ISO 14000.Si está buscando componentes electrónicos, bienvenido a contactarnos.
Hora de publicación: 17-ago-2022