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2项目研制过程
2.1超级电容模块的电压均衡解决方案
通过分析可知,超级电容器通过电压均衡后其储能比没有均压的情况下提高了37%。因此,必须采用电压均衡的方法使每个单体超级电容均能达到额定电压且不会产生过压现象,这是将超级电容器作为储能装置必须解决的问题之一[1]。
本项目首先将性能接近的8只SU2400P-0027V-1RA型电容器两两并联后串联,同设计的电压均衡电路相连后封装,构成超级电容模块,使电容模块内各电容电压控制在额定值,避免了过压对电容的损坏。提高了超级电容模块的储能。超级电容模块电压均衡电路原理如图1所示。其中C1、C2、C3、C4表示8只2400F/2.7V的超级电容器两两并联后的电容,运算放大器A1、A2同增强型MOS管T1、T2与运算放大器A3、A4同MOS管T3、T4及有关电阻构成两个相同的超级电容模块单元电压均衡电路,运算放大器A5、A6同N沟道增强型MOS管T5、T6及有关电阻构成超级电容模块单元之间的电压均衡电路。
超级电容模块由8只超级电容器两两并联后串联的方式构成,其等效内阻和等效电容为:ESRT(DC)=2mΩ,CT=1200F。
将超级电容模块的容量与蓄电池的容量参数比较,由Q=C×U=I×t得到对应于蓄电池安时数的超级电容模块的容量为:
CT(4×2、7-Umin)/3600,其中Umin为电容模块的最低工作电压。
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