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当电容组处于充放电状态时,均衡控制程序首先找出蓄电装置中电压最高和最低的单体电容模块的序号,并求出它们的电压均值,然后将均衡电容器的电压与该均值比较,当均衡电容器的电压小于或等于该均值时,则控制均衡电容器与电压最高的单体电容模块并联,从电压最高的单体电容模块吸收电量。否则,控制均衡电容器与电压最低的单体电容模块并联,向电压最低的单体电容模块充电;为了提高均衡速度,均衡电容器无论与电压最高的还是与电压最低的单体电容模块并联,都不是一直到二者电压非常接近才断开,而是周期性地通断,接通时间大于或等于它们充/放电时间常数的三分之一就断开,断开的时间大于或等于设定的时间门限Tx(Tx根据蓄电装置电容模块电压循环检测周期而定)时,若二者电压差大于设定的压差门限ΔU,则均衡电容器再和刚刚与之断开的单体电容模块并联,否则重新找出电容模块中电压最高和最低的单体电容模块的序号,再按上述过程执行。
3结论
本项目首先将性能接近的8只超级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,使电容模块内各单体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。由封装成的10个超级电容模块和单片机及有关电路构成基于超级电容器的蓄电装置。用单片机控制飞渡电容实现电容模块间的在线电压均衡,提高了蓄电装置的充放电性能,进而研制成基于超级电容器性能优良的蓄电装置[4-5]。
超级电容模块便于批量生产,使用组合方便,为设计人员提供了一个即插即用型的解决方案,适用于构建不同电压应用下的蓄电装置。超级电容蓄电装置的研究推广与发展,可产生巨大的经济、社会和环境预期效益。
参考文献:
[1]田华亭,张勇.容量偏差对超级电容储能的影响及解决方案[J].电子元件与材料,2009,28(9):30-33.
[2]逯仁贵,王铁成.基于飞渡电容的超级电容组动态均衡控制算法[J].哈尔滨工业大学学报,2008,40(9):1421-1425.
[3]李海冬,齐智平.超级电容器电力储能系统的电压均衡策略[J].电网技术,2007,31(3):19-33.
[4]祁新春,李海冬.双电层电容器电压均衡技术综述[J].高电压技术,2008,34(2):293-296.
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