Låt oss lära dig Super kondensatorer! (En praktisk Guide till Super kondensatorer) (7 / 10 steg)

Steg 7: Balansera din serie banker

Ah, den eviga debatten om balansera din super kondensatorer. Detta är ett svårt, och jag ska berätta varför. Det finns många olika metoder att balansera för super kondensatorer, men det verkar som alla har en annan inställning. Denna information kan vara svårt att hitta. Också, begränsar de flesta metoder att balansera laddning och urladdning gränserna för din super kondensator. Vilket betyder att du eventuellt kommer att förneka funktionen hos det balansera krets eller skada din balansering krets om du laddar på en hög ström, eller lossa en hög ström. Anpassade balansera kretsar finns tillgängliga, men de är dyra, och fortfarande har begränsningar. Ja, även för Maxwell balansera kretsar.

Personligen föredrar jag att göra en bank och ladda den till bara 75-80% MAX på den totala laddningsspänningen. Till exempel, om jag har en 15v bank av kondensatorer i serie, debiterar jag endast till 12,5-13v. Här kommer något avfall på kapacitet, men du kommer inte att ha någon över laddning frågor, som alla mössor i banken alla debiteras med 75-80% av den högsta avgiften. Du kan prova detta själv.

Det finns många andra alternativ, som att använda en resistor divider nätverk, dioder och aktiva luftskruv kretsar. Jag har hittat en underbar liten forum diskussion (tack till ultracapacitors.org). Problemet med zenerdioder är du behöver hög wattal zeners som sannolikt kommer att kräva kylflänsar. Problemet med resistor divider nätverk är att du kommer antingen behöva genomföra kick motstånd motstånd och ta ut extremt NERVCELLERNA, eller använda hög wattal låg-motstånd motstånd, och du kommer att blöda massor av energi ut i processen. Det är verkligen en hel del till den. Problemet är att mest balansera kretsar teori är baserad runt kondensatorer som är mycket små i jämförelse med super kondensatorer.

Se denna länk för forum diskussion:
http://www.ultracapacitors.org/index.php?option=com_fireboard&Itemid=99&catid=8&func=fb_pdf&ID=2247

Om du är villig att offra några kapacitet, då är min metod som föredras vägen att gå. Jag planerar att göra några experiment i framtiden, men i stället för att direkt information som jag inte har personligen verifierat, föreslår jag att ta en titt genom dokumentet postat över. Detta är ett mycket uppvärmd samtalsämne.

När i serien, varierar spänningar på varje kondensator främst beroende på varje enskild läckström. Det rekommenderas starkt att du använder samma kapacitans värden i din serie banker. Detta beror på om du har en kondensator med hög kapacitans och en kondensator med låg kapacitans, de ska fullgöra olika hastigheter baserat på belastningen. Vissa har mer än andra vilket leder till spänning obalans. Om du mäter spänningen på varje enskild kondensator i en bank, ser du just detta; annan spänning på varje av dem. Igen, om du laddar bara 75-80% av den högsta avgiften, du kommer att ha olika spänningar på varje kondensatorer, men de kommer att väl inom intervallet kostnad gräns.

I FRÅGA OM DEN SCHEMATISKA POSTAT TILL DETTA ÄMNE:
Stort tack till David A. Johnson P.E. (Professional Engineer) för denna krets. Dokumentet bakom denna krets kan hittas här:
http://www.discovercircuits.com/DJ-Circuits/supcapvoltlim.htm

Särklass, är detta den bästa balansering krets jag stött på. Det är en anpassad krets för en last som 3v, men det kan lätt ändras för att passa andra behov. Jag ska gå genom kretsteorin, men se till att kolla in länken ovan! 9v 300mA MAX solpanel laddas en uppsättning av tre super super Seriekondensatorer. 1N5819 diod block kraften kommer in tillbaka genom solpaneler. Laddningen av super kondensatorerna träder i en 3v regulator som driver lasten (Load krets inte sett här). När du använder solpaneler, behöver du nödvändigtvis inte att begränsa avgiften med ett motstånd, som du inte kommer att skada solcell om ritning ALL den energi som det skapar. Med hjälp av en vägg transformator i kombination med säga en LM317 variabel DC power leverans IC, är det oerhört viktigt att använda en avgift begränsa motstånd.

Varje kondensator har sin egen avgift limiter krets, och jag måste säga att det är ingenius! Var och en av de tre kondensatorerna är knuten till en komparator krets. Varje komparator krets agerar för att dränera kondensatorn ner till 2.65v om spänningen vid positiv input överträffar 1.2V. Detta är där anpassning kommer in. Du kan använda denna krets som referens och verkligen gå till stan med din modiification. Dessa kondensatorer har en avgift på högst 2.7v. Den ingenjör som utformade detta ville varje mössa till belasta upp till 2.65v (tre av dem är serie skulle motsvara 7.95v). Det 7.95v matas sedan in i en 3v spänningsregulator, som är överflödig för denna diskussion. Det finns en 33 k ohm skyddande motstånd i serie med de 1.2V zener diod som sätter den 1.2V referens på den negativa ingången på motsvarigheten. Vid positiv input av motsvarigheten finns det ett motstånd nätverk som består av en 75k och en 68 k motstånd.

Några beräkningar:
2.65V / (75 + 68) = 0.01853...
0.0185 x 68 = 1.26v (ungefär)
Denna beräkning innebär att när vi ser spänningen kondensator ökar till 2.65v, ser vi mer än 1.2V på positiv ingång.
När det finns 2.65v eller mer på varje kondensator, blir det ungefär 1.26v på positiv input av motsvarigheten. När det finns mer spänning på positiv ingång än det finns på negativa ingång, är komparator utdata påslagen, aktivera FET, som avrinningar spänningen ner till mindre än 2.65v. När spänningen över kondensatorn är mindre än 2.65v, är spänningen vid positiv input av motsvarigheten lägre än spänningen vid negativ input, som sedan stängs motsvarigheten. När motsvarigheten är FET inte dränering. Den nuvarande är dränerad längs FET begränsas av en 2,2 Ohm 1W motstånd. Jag tror att de 10 k ohm motståndet mellan den 1.2V zener diod och negativa indata används för att eliminera en offset spänning och rekommenderas i databladet.

De operativa förstärkare som används som komparatorer är micro drivs. Detta innebär att VCC, eller driver tillförsel spänning krav är mycket låg; i detta fall är det 1.6V-5.5v. Vad är riktigt coolt om denna krets är att DC marken inte används som referens i topp två komparator kretsar. De negativa referenspunkterna är de negativa leder av varje super kondensator, vilket gör den funktionsdugliga spänningen för varje krets är spänningen på varje enskild kondensatorn.