[Oymyacon 0]

Столкнулся с задачей, которую 1-2 суперконденсатора не решат, придётся городить батарею. Практического опыта нет, из теории и практики увидел применение всех вариантов. Мне пока подходят последовательная и комбинированная схемы. Но если найду несборный суперконденсатор на 4-6 В, то и параллельная подойдёт. 

Кто-что посоветует?

[arhiv6 14]

На 4-6В одиночных ионисторов не бывает, только сборки. Типовое напряжение одного элемента - 2.5-2.7В, при большем напряжении электролит разлагается.

В какую схему выбрать (последовательную или параллельную) - зависит от применения - что и как эта батарея будет питать. Например, если нужен больший выходной ток, то параллельное включение предпочтительнее - для уменьшения внутреннего сопротивления батареи.

[Oymyacon 0]

2 minutes ago, arhiv6 said:

Типовое напряжение одного элемента - 2.5-2.7В, при большем напряжении электролит разлагается.

Есть на 3 В с максимальным до 3,3 В.

Кто знает, может и больше есть, но я не в курсе.

[dinam 1]

Вы так и не озвучили задачу. Почему 1-2 конденсатора не решают вашу задачу? Не хватает тока? Напряжения? Емкости?

[V_G 8]

Не указана потребная емкость и/или ток. Есть на 5,4-5,5 В https://www.tecategroup.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=1200

[Oymyacon 0]

41 minutes ago, dinam said:

Вы так и не озвучили задачу. Почему 1-2 конденсатора не решают вашу задачу? Не хватает тока? Напряжения? Емкости?

Ограничение по высоте 12,5 мм. Выходная мощность - всего лишь 50-60 Ватт до DC/DC-преобразователя, потому и подходят всё варианты.

1 hour ago, V_G said:

Не указана потребная емкость и/или ток. Есть на 5,4-5,5 В https://www.tecategroup.com/store/index.php?main_page=product_info&products_id=1200

Это как раз сборки из 2 суперконденсаторов 2,7 В.

[dinam 1]

Ставите микросхемку для зарядки и балансировки  суперконденсаторов, например https://www.analog.com/en/parametricsearch/11413. Идете на DigiKey, выбираете суперконденсаторы. При их подборе автоматически получается скорее всего комбинированная схема соединения. 

[vladec 7]

Действительно, задачу не плохо было бы озвучить. Для чего нужны конденсаторы и в каком режиме им предстоит работать?

Сам использую в качестве аварийного питания 5В пары 10Фх2,7В конденсаторов в последовательном включении. Схема включения самая примитивная -- токоограничивающий зарядный резистор, зашунтированный мощным диодом шоттке "в сторону разряда", балансировка -- параллельно конденсаторам выравнивающие резисторы килоом по сто.

[Plain 168]

Параллельное включение 5 и 6 таких банок:

 

 

Как видно, ток 75 А батареи из 5 банок на последних 20% заряда (отметка 8 с) сильно больше 45 А эквивалентной по ёмкости батареи из 6 банок, т.е. при таких абсолютных значениях тока выгоднее экстенсивный путь.

[Oymyacon 0]

22 hours ago, dinam said:

Ставите микросхемку для зарядки и балансировки  суперконденсаторов, например https://www.analog.com/en/parametricsearch/11413. Идете на DigiKey, выбираете суперконденсаторы. При их подборе автоматически получается скорее всего комбинированная схема соединения. 

Всё это я уже прошёл, но для комбинированной схемы, например, 4 последовательных на 2 параллельных, там ничего нет. У ADI (LT) есть решения только на 2 последовательных или на один. Последовательные решения требуют пассивной или активной балансировки.

22 hours ago, vladec said:

Действительно, задачу не плохо было бы озвучить. Для чего нужны конденсаторы и в каком режиме им предстоит работать?

В режиме резервирования питания для защиты от провалов в несколько секунд.

19 hours ago, Plain said:

Параллельное включение 5 и 6 таких банок:

 

 

Как видно, ток 75 А батареи из 5 банок на последних 20% заряда (отметка 8 с) сильно больше 45 А эквивалентной по ёмкости батареи из 6 банок, т.е. при таких абсолютных значениях тока выгоднее экстенсивный путь.

Хорошая банка. Я пока выбрал AVX на 40 Ф, 12.5x47 мм,  всё-таки брэнд более известный и проверенный временем. Но как из параллельного включения выкачать 90% энергии?

Все лучшие ШИМ-контроллеры сохраняют работоспособность лишь до 1.8 В, а этого мало.

Эврика! Можно зарезервировать питание контроллера step-up индивидуальным ионистором!!!

Изменено 8 февраля, 2020 пользователем Oymyacon

[Plain 168]

В 08.02.2020 в 06:53, Oymyacon сказал:

как из параллельного включения выкачать 90% энергии?

Выдающихся достижений от такой схемы не требуется, на любой подходящей россыпи можно собрать обратимый (двунаправленный) преобразователь по схеме автогенераторного биполярного источника тока, используя 5 мВ врождённого гистерезиса компаратора:

 

 

По функции, это виртуальный аккумулятор с номиналом 3,2 В, заданным R1/R2 — если напряжение питания выше 3,2 В, он заряжается, если ниже — разряжается, а эквивалентом электролита служит суперконденсатор — в данном случае, R11 отключает питание на интервале 200...350 мкс. На холостом ходу, т.е. после заряда до 2,7 В суперконденсатора C9, начиная с отметки 850 мкс, схема потребляет порядка 100 мВт.

 

Предел тока заряда задаёт R7, разряда — R8, ток которого компенсирует током R9 второй усилитель ошибки, по примеру которого можно добавить третий усилитель ошибки, компенсирующий ток R7, чтобы стабилизировать/ограничивать ещё и ток заряда.

[Oymyacon 0]

23 hours ago, Plain said:

Выдающихся достижений от такой схемы не требуется, на любой подходящей россыпи можно собрать обратимый (двунаправленный) преобразователь по схеме автогенераторного биполярного источника тока, используя 5 мВ врождённого гистерезиса компаратора:

Пытался сегодня отсимулировать вашу схему на работе - не получилось так, как у Вас, хрень какая-то вышла. Завтра посмотрю, где ошибся. Не понял, что за опции .ic... и .options reltol... в правом нижнем углу. Пока далеко не волшебник в LTspice, но я учусь)

[Oymyacon 0]

Я вот что думаю:

1. Достоинство параллельной схемы - возможность форсированной параллельной зарядки нескольких банок сразу при отсутствии ограничения тока первичным преобразователем. Недостаток - огромные токи в step-up, снижающие КПД.

2. Достоинство последовательной схемы - высокий КПД step-down или SEPIC, недостатки - низкая скорость заряда, ограничение напряжения до 2-2,3 В на банку и необходимость балансировки.

3. Комбинированная схема - золотая середина.

Сейчас сочиняю схему, где суперконденсаторы будут заряжаться параллельно, а затем переключатся в комбинированную схему по 2 последовательно, удвоив напряжение до 5 В.

[Егоров 0]

19 минут назад, Oymyacon сказал:

 

2. Достоинство последовательной схемы - высокий КПД

А по мне так этого достаточно. Всегда и везде. Чем выше напряжение, тем ниже все потери.

[Plain 168]

Шило на мыло:

 

 

Высчитать ниже потери, в случае с пассивным балансировщиком и в разы больше напряжением на ключах, у меня не получилось — наверное, надо быть чародеем 777-го уровня.

 

bidir.rar