Могу ли я быстро зарядить суперконденсаторы с помощью адаптера питания?

Я пытаюсь сделать батарею суперконденсаторов, которую я могу зарядить за пару минут. Он будет выводить заряд USB 5V (также известный как блок питания).

Мои материалы: адаптер питания 15 В 8 А, 2 суперконденсатора Maxwell 2,7 В 3000F, мощный понижающий преобразователь и небольшие печатные платы для производства 5 В USB.

Мне было интересно, безопасно ли подключить 15 В к понижающему преобразователю, понизить его до значения, близкого к 5,2 В, и подключить понижающий преобразователь напрямую к конденсатору.

Я провел несколько экспериментов с адаптером питания, и кажется, что он имеет защиту от короткого замыкания, так как, когда я закорачиваю провода, он отключается, а через пару секунд снова включается, что повторяется снова и снова. Что будет, если я подключу конденсаторы? Любые идеи о том, что я могу сделать с ним?

Ответы (3)

Вы не хотите ставить конденсаторы последовательно без параллельных балансировочных резисторов, потому что в противном случае вы никогда не сможете быть уверены, как распределяется напряжение между конденсаторами — это будет зависеть от дисперсии ESR и ESL.

Для ваших суперкапов дело обстоит хуже. Вы находитесь всего в 0,2 В от того, чтобы взорвать вещи, а токи настолько высоки, что балансировочные резисторы должны быть очень низкоомными, чтобы иметь какой-либо эффект. Это было бы огромной тратой энергии.

Сделайте себе одолжение и приобретите преобразователь на 2,5 В.

Почему нельзя прочитать характеристики?

http://www.maxwell.com/images/documents/K2_3V_DS_3001423_EN_1.pdf

  • Максимальное ESR_DC, начальное, номинальное значение 0,27 мОм
  • Ток утечки при 25°C, максимум 12 мА
  • Абсолютное максимальное напряжение 3,25 В
  • Абсолютный максимальный ток 2200 А
  • Максимальный непрерывный ток (ΔT = 15°C) 130 A_rms
  • Максимальный непрерывный ток (ΔT = 40°C) 210 A_rms

0,27 мОм — это то, что источник питания увидит при разнице напряжений.

Поэтому вам нужен SMPS с регулируемым ограничением тока и ограничением напряжения, как зарядное устройство.

  • Предполагая, что источник 15 В * 8 А = 120 Вт,
  • Pout=V²/ESR = скажем, 100 Вт * 0,27 мОм = 0,027 = V², V=
  • таким образом, если V начальное = 164 мВ I=609A
    • но это превысит спецификацию на> 5 секунд.
  • Таким образом, у вас должно быть хорошее зарядное устройство, ограниченное максимум 100 ампер или что-то меньшее, которое является источником тока, а не источником напряжения, но с ограничением напряжения.
  • Вам также нужен балансировщик напряжения ячейки, чтобы ограничить V до 3,25 В абсолютного максимума / емкости.

Выход USB-зарядного устройства рассчитан на 5 В +-5%; от 4,75 В до 5,25 В.

Если у вас есть суперкап, заряженный на 5 В, и вы используете его для зарядки своего мобильного телефона, зарядка будет происходить в диапазоне от 5 В до 4,75 В. Сотовый телефон перестанет заряжаться, как только обнаружит более низкое напряжение (в зависимости от производителя телефона), что делает оставшийся заряженный суперконденсатор 4,75 В бесполезным. Чтобы решить эту проблему, можно добавить повышающий преобразователь, однако вы все равно столкнетесь с той же проблемой, когда напряжение упадет ниже минимально необходимого напряжения преобразователя для работы.

В качестве портативного накопителя высокой энергии лучшим кандидатом является внешний аккумулятор. Для приложений, где будет кратковременная высокая потребляемая мощность, используйте Super Cap. Я использовал 6 суперкапов параллельно автомобильному аккумулятору. Эти конденсаторы японского производства имеют отклонение 0,02 В, когда я заряжаю их последовательно без схемы защиты.