超级电容器常用串联均压电路
2021-10-26
超级电容器常用串联均压电路？
超级电容器串联电压均衡方法可以分成两大类：一类是通过阻性器件消耗能量的方式，如稳压管法和开关电阻法；另一类是通过储能器件进行能量转移的方式，如DC/DC变换器法等。稳压管法和开关电阻法通过消耗能量达到电容器的电压平衡，必然会降低超级电容器储能系统的效率，而且当超级电容器的充电电流较大时，采用稳压管或者开关电阻法将很难达到电压均衡的要求，一方面大功率的阻性器件增大了体积，不便安装，另一方面消耗的能量增加，温度过高将给储能系统带来安全隐患，降低了系统的可靠性。此外，稳压管法和开关电阻法只能在充电的过程中实现电压均衡，具有一定的局限性。能量转移型电压均衡方法采用储能器件进行电压均衡，是目前超级电容器串联电压均衡技术的发展方向。
1、多飞渡电容器均压法
多飞渡电容器电压均衡法是利用多个容量很小的普通电容器作为中间储能单元，将电压高的超级电容器中的一部分能量向电压低的超级电容器中转移的一种电压均衡方法。
2、单飞渡电容器电压均衡法
单飞渡电容器电压均衡法，顾名思义，它是利用一个容量很小的普通电容器作为中间储能单元，将电压高的超级电容器中的能量向电压低的超级电容器中转移的一种电压均衡方法。
3、平均值电感储能电压均衡法
电感储能电压均衡方法是采用电感储能器件作为储能单元的一种电压均衡方法，一种称为平均值电感储能电压均衡法，另一种称为相邻比较式电感储能电压均衡法。
双向DC/DC变换器的拓扑结构
作为储能元件通过并网变流器接入电网系统，超级电容接入并网变流器的直流母线有两种方式：一种是直接接到逆变器的直流母线；另一种是通过功率变换器接入直流母线。超级电容器通过串并联构成储能阵列，由于超级电容器在充放电过程中，其两端电压变化范围很大，因此必须通过功率变换器接入直流母线，使并网变流器向电网输送功率时，功率变换器能够提供恒定的直流母线电压。因此接入功率变换器后，具有超级电容电压等级要求低，利用率高等优点。针对超级电容储能器具有功率双象限流动进行储能和释能的特点，功率变换器必须采用电流能够双象限流动的变流器——双向DC/DC变流器。
双向DC/DC变流器按隔离和非隔离分为两类。
1、非隔离的半桥型双向DC/DC变流器
把非隔离的半桥型双向DC/DC变流器的功率二极管变为双向开关后具有同样的结构，构成非隔离的半桥型双向DC/DC变流器。
2、BUCK-BOOST双向DC/DC变流器
BUCK-BOOST双向DC/DC变流器其能量经过电感Lsc储存和传递，不适用于大功率场合应用。同半桥型双向DC/DC变流器一样，可以使电感电流工作于断续状态，但流过开关管的电流峰值会变大，优点是结构简单。
3、双全桥型的BUCK-BOOST的双向DC/DC变流器
双全桥型的BUCK-BOOST的双向DC/DC变流器，这种电路多应用于电源侧为电流源的大功率场合，由于全桥变换，各个功率器件的电压电流应力减小，同样的器件可以传输更大的功率，适合于大功率场合应用。
4、双半桥型的BUCK-BOOST的双向DC/DC变流器
双半桥型的BUCK-BOOST的双向DC/DC变流器，其相对于全桥变流器，要求功率器件的电流容量大，而且其支撑电容要求比较高，适合于中功率高压应用。