Làm thế nào để làm việc với siêu tụ điện?

Tôi đang nghĩ đến việc sử dụng một siêu tụ điện để cung cấp năng lượng cho một thiết bị có mức tiêu thụ điện năng thấp. Tôi có một tụ điện 1 F ở mức 5,5 V và tôi dự định sạc nó bằng điện áp đầu vào 5 V.

Tôi nên dùng biện pháp phòng ngừa nào khi sạc? Tôi sợ rằng nó sẽ làm quá tải nguồn điện của tôi nếu tôi chỉ kết nối trực tiếp.

Bất kỳ lời khuyên khác sẽ được đánh giá cao quá.

Tôi đã có một vài sinh viên đã sử dụng bộ sạc siêu nắp . Chúng cung cấp rất nhiều tính năng hay như giới hạn dòng điện thay đổi trong quá trình sạc, một tính năng cụ thể mà tôi đã liên kết cũng sẽ giúp bạn có thể sử dụng 2 nắp với điện áp thấp hơn trên mỗi cái và nó sẽ đảm bảo bạn không quá điện áp .

Mặt trái duy nhất là những con chip cho những thứ này RẤT nhỏ và có thể khó hàn nếu bạn không có nhiều kinh nghiệm.

Bạn không chỉ rán cung cấp năng lượng, mà còn làm hỏng siêu xe của bạn - đó là các kết nối bên trong không thể chịu được dòng điện cao điểm.

Sạc nó với một số dòng 0,1A bằng cách sử dụng điện trở giới hạn dòng điện trong trường hợp đơn giản nhất.

Áp dụng tương tự cho xả - không bao giờ dẫn ngắn.

Mua một bộ nguồn CC / CV, tôi đã chọn một chiếc 3A với giá 40 bảng. Tôi đã sử dụng chúng trước đây và chúng sẽ không gây hại cho bản thân, ngay cả khi liên tục ngắn. Bạn có thể đặt điều khiển CV thành khoảng 5 volt và điều khiển CC ở mức sạc tối đa - 1 hoặc 2 amps. Ban đầu, dòng điện sẽ ở mức cao, nhưng khi điện áp tăng, nguồn cung sẽ tự động giảm dòng điện. Thêm vào đó, điều khiển CV đảm bảo nắp sẽ không bị hỏng bởi điện áp cao.

Bước 1: Chỉ định các ràng buộc đối với hành vi sạc mà bạn muốn, dựa trên các đặc điểm của tụ điện và / hoặc nguồn điện của bạn. (ví dụ: giới hạn hiện tại không quá 0,2A hoặc 0,5A hoặc 0,1A hoặc bất cứ điều gì)

Bước 2: Xây dựng một mạch sẽ đáp ứng các đặc điểm đó. Nếu dòng điện thấp, bạn có thể làm điều này với một điện trở. Hóa ra nếu bạn thực hiện phép toán sạc tụ điện qua điện trở từ 0V đến một số điện áp cố định, luôn lãng phí chính xác 50% năng lượng liên quan, do đó, nó không hiệu quả lắm, nhưng cũng không hiệu quả khủng khiếp. Nếu bạn cần hiệu quả cao hơn, bạn cần một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi của một số loại. Những cái thích hợp cho ứng dụng này sẽ tạo ra dòng điện gần như không đổi vào tụ điện với giới hạn điện áp.

Nếu đó là nguồn cung cấp năng lượng của tôi, tôi sẽ có một cái có thể xử lý quần short chết với một số hạn chế hiện tại và không phải lo lắng về nó. Điều này là không hiệu quả, vì năng lượng sẽ bị tiêu tan trong nguồn cung cấp điện.

Nếu bạn lo lắng về dòng điện xâm nhập gây hại cho nguồn cung cấp, hãy đặt một cuộn cảm nối tiếp với tụ điện. Cuộn cảm chống lại sự thay đổi trong hiện tại, nhưng cuối cùng ổn định thành hành động như dây thẳng. Bạn sẽ muốn một cái gì đó giống như được hiển thị ở đây http://www.hammondmfg.com/153.htm với lõi nhiều lớp và khung gắn kim loại.

Cỡ nào? Để có được một ý tưởng sơ bộ ... Phương trình cơ bản của cuộn cảm là dI / dt = V / L. sắp xếp lại thứ này cho dI = (V / L) dt và tưởng tượng vốn deltas của Hy Lạp thay vì chữ thường vô hạn 'd'. Sự thay đổi trong dòng điện là từ 0 đến dòng khởi động ban đầu. Chúng ta hãy đặt dt ở mức 1 giây, vì mặc dù chúng ta không cố gắng xây dựng mạch cộng hưởng, tần số đặc trưng cho mạch có 1F và 1H là 1 radian / giây. Giả sử bạn nhận được một cuộn 1H đẹp. Điện áp ban đầu giảm trên cuộn cảm là 5V. Vì vậy, chúng tôi nhận được 5 amps. Trong cuộc sống thực, ESR của tụ điện và điện trở bên trong của nguồn cung cấp, cũng như khả năng của nó chỉ cung cấp rất nhiều dòng điện, có nghĩa là bạn có thể sẽ không nhận được điều đó. Để giới hạn dòng điện để nói 1A có nghĩa là cuộn dây 5H.

Cách kém hiệu quả nhất để hạn chế dòng điện là với một điện trở hoặc bộ điều chỉnh dòng điện như LM317. Nhưng điều này có thể rẻ hơn nhiều so với cuộn 5H, trừ khi bạn đã có một cuộn như thế trong hộp linh kiện (những thứ này phổ biến trong TV cũ những năm 1960/1970)

Mạch sạc siêu tụ điện có thể tham gia khá nhiều vào các ứng dụng thu được một lượng năng lượng nhỏ, trong đó không nên lãng phí một microwatt, trong đó hiệu suất sạc> 90% là rất quan trọng. Trong một số ứng dụng, dòng sạc có thể chỉ là một yếu tố nhỏ hơn dòng rò. Đọc tốt với các chi tiết kỹ thuật: http://www.energyharvestingjournal.com/articles/USE-a-supercapacitor-to-manage-your-power-00001921.asp