スーパーキャパシタ モジュール多くの場合、セル間の電圧の不均衡の問題に直面します。いわゆるスーパーキャパシタ モジュールは、複数のスーパーキャパシタを含むモジュールです。スーパーキャパシタのパラメータを完全に一致させることは難しいため、電圧の不均衡が発生しやすく、一部のスーパーキャパシタでは過電圧が発生する可能性があり、スーパーキャパシタの出力特性と寿命に深刻な影響を与え、故障につながることさえあります。
スーパーキャパシタの適用プロセスでは、電圧バランスが必要です。既存の電圧平衡化技術は、主にパッシブ平衡化とアクティブ平衡化の 2 つのカテゴリに分類されます。
パッシブバランシング
パッシブ バランスとは、抵抗と半導体スイッチまたはダイオードを使用して電圧のバランスを取り、高電圧スーパーキャパシタの余分なエネルギーを消費して過電圧保護の役割を果たすことです。一般的なものには、並列抵抗のバランス調整、スイッチ抵抗のバランス調整、および電圧調整管のバランス調整が含まれます。
ここでは主に、最も単純な並列抵抗器の電圧バランスについて説明します (動的特性はあまり良くありません)。
Req はバランス抵抗で、スーパーキャパシタ セルと並列に直接接続されています。モジュールの充電プロセス中、セルも Req を介して放電し、高電圧のセルは急速に放電するため、バランス保護の役割を果たします。ここで、充電方式の違い（定電圧充電と定電流充電、どちらも総合的に実用化できる）によっても、Req.
定電圧充電
充電電圧を U とすると、定常状態のスーパーキャパシタ モジュールの電圧は基本的に EPR (C が完全に充電された後、ほぼ開回路であり、ESR は非常に小さい) に従って分布するため、Req を追加すると、実際には EPR を Req に置き換えると理解されるため、並列接続が主役になるように、Req は EPR と同じ抵抗で EPR より小さい抵抗を選択する必要があります (一般的に 0.01 ~ 0.1EPR)。定常状態でのスーパーキャパシタの電圧は ReqU/(nReq) です。
定電流充電
充電電流を I とすると、各スーパーキャパシタ セルと Req は個別のループを形成します。キャパシタセルの電圧が上昇すると、キャパシタセルに流れる電流が減少し、Req に流れる電流が増加します。コンデンサが完全に充電されると、コンデンサの電流は0になり、コンデンサのセル電圧はReqIになります。つまり、すべての直列コンデンサのセル電圧がReqIに達すると、バランスが完了します。したがって、バランス抵抗の値は Req=U(定格)/I となります。
アクティブバランシング
アクティブ バランスとは、すべてのセルの電圧が均衡するまで、より高い電圧のセルまたはモジュール全体のエネルギーを他のセルに転送することです。一般に、損失は比較的低いですが、設計はより複雑になります。一般的なものは、DC/DC コンバータのバランス調整、特別なスーパー キャパシタ管理チップなどです。
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投稿時間: 2022 年 8 月 17 日