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这种电路的优点是电路工作原理简单,工作可靠,参数一致性好,一般的最大工作电流在1A以下。这种特性也带来了应用是的问题,也就是充电过程中超级电容器组中的某些超级电容器单体会出现比较严重的过电压。
例如,应用2.7V/600F、ESR0.8Ω超级电容器144只串联的390V/4F超级电容器组用7A电流充电到390V时,单体电压最高的达到2.95V,最低的仅仅2.45V。在充电电压维持在390V的条件下,采用图1均压电路均衡各单体电压,各单体电压达到基本一致(2.65V~2.75V)的时间需要7~10分钟;如果采用更高的充电电流,其单体电压的分散性更大。
应用限幅型均电路造成单体电压严重过电压的原因就是只有单体电压超过限幅值均压电路才开始动作所致。如果能在超级电容器充电过程中实现单体电压的“均分”,可以比较好的抑制单体过电压,这种电压均分方式称为动态均压。
1.2动态电压均压电路及特点
动态电压均压电路的基本原理是比较相邻的两个超级电容器的电压是否一致,如果不同电路动作,将电压相对高的超级电容器旁路部分电流降低充电电压升高的速率,使两个超级电容器的充电电压的上升速率尽可能一致,如图2的MAXWELL动态均压电路。
这种电路在原理上解决超级电容器组充电过程的单体电压均分问题。然而在实际上比非如此。
图2电路的最低工作电压是2.4V对应单体电压1.2V,这表明在超级电容器充电的前半程这个电路时不工作的。不仅如此,该电路在最高工作电压下的最大均分电流仅0.5A,甚至低于限幅型均压电路的最大工作电流,当电压低于工作电压时均分电流随之下降。这样的特性同样导致了超级电容器在大电流充电过程中出现个别单体电压的过电压,而且电压的均分过程长于限幅型均压电路。
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