
超级电容组详解.doc
6页超级电容组电容单元的主要参数: 型号:4-BMOD2600-6 额定电压:60Vdc 容量:108F 可用能量:150kJ 超级电容是由 4 个超级电容组串联而成的下面着重介绍超级电容组 1.绪论 430F,16V 的超级电容能量存储模块是一个独立的能量存储设备,最多能够存储 55kJ(15.3Whr)的能量能量存储模块由 6 个独立的超级电容单元、激光焊接的母线连接器 和一个主动的、完整的单元平衡电路组成单元可以串联连接以获得更高的工作电压 (215F,32V;143F,48V;107.5F,64V 等)也可以并联连接提供更大的能量输出 (860F,16V;1290F,16V 等)或者是串联和并联的组合来获得更高的电压和更大的能量输 出当串联连接的时候,单元到单元之间的电压平衡问题可以通过使用我们提供的双线平 衡电缆来加以解决 超级电容模块的包装是一个耐损耗的冲压铝外壳这样一个外壳是永久封装的,不需 要维护3 个集电极开路逻辑输出端是选购件,其中 2 个用于显示过压程度,另外一个用 于显示过温 2.安装 2.1 机械方面 模块可以以任意方向安装、工作只用两个设计好的安装法兰来支撑模块。
也可以用 4 个绝缘子支座把模块安装到一个平面上关于绝缘子支座的安装位置请看数据表 模块面板上有一个 M4 的螺纹通气孔从出厂到运输过程中,用一个螺杆把这个孔塞 住这个通气孔是可选组件当单元发生灾难性故障时,单元会释放电解液和气体如果 应用环境要求远程通风的话,附件中会提供一个 M4 的螺纹软管拿下螺杆换上软管把 一个 4mm 的软管系到 hose barb 上然后把软管导到一个安全的地方通风图 1 给出了通风 口的情况图 1 BOOST 超级电容的通风口 2.2 电气 注意:为了避免拉弧或者打火花,能量存储模块在安装过程中应该处于放电状态并断 开系统电源在运输过程中模块也要放电我们推荐首先检查单元的电压确保其电压最小为了提供尽可能低的 ESR(等效串联电阻),能量存储模块没有装保险模块能够提供 55kJ 的能量,峰值电流超过 5000A因此在使用时要小心以防过大电流出现 注意:模块的底座要通过安装绝缘子支座或者足够粗的标准线连接到系统地这样最 坏情况下的故障电流就可以流入地线 2.2.1 输出端子接线柱 模块的输出端子是铝制的螺纹接线柱可以直接把它们与环形接线片或母线直接连接 在交界面之间涂一层抗氧化混合物(铝和铝之间的导电性好)。
螺纹正端可以装一个 M820 的钢螺杆和锁紧垫圈螺纹负端可以装一个 M1020 的钢螺杆和锁紧垫圈 注意:端子螺杆的最大扭矩是 10Nm过大的力矩可能会对模块造成损坏 图 2 给出模块串联连接的情况,图 3 给出超级电容并联的情况图 2 串联连接图 3 并联连接 2.2.2 模块之间的平衡电缆 每个模块都提供一个模块到模块的平衡电缆需要用模块到模块的平衡电缆来平衡串 联连接的模块当模块串联连接的时候,模块平衡可以阻止电压不平衡现象的出现我们 提供的电缆长 15cm如果长度不够,可以接上一段类似的标准线而不会影响其平衡性能图 4 模块平衡电缆的用法 图 4 给出了模块平衡电缆的正确和错误用法 注意:不要把模块平衡电缆接入同一个模块的 J1 和 J2 跨接输出端详见图 4 2.3 逻辑输出 3 个集电极开路的逻辑输出是可选组件并且位于面板上标注 J3 的区域它们分别是两 个过压程度信号和一个过温信号温度的输出逻辑:如果 T>65oC,那么 TEMP=TRUE=ON 逻辑输出与电容电压以及底座地是隔离的下面的表格给出了输出管脚、信号和最大 电流情况最大开路电压是 5.5VDC见图 5 所示。
输出管脚名称输出含义最大电流TEMP65oC10mAV217.0V5mAV116.5V5mACOMM注意:无论模块电压是多少,即使是 0V,过温逻辑输出都正常工作 2.4 热问题 单元的低内阻使得模块使用期间的发热量很低在大多数应用场合,自然空气对流就 足够了在要求最大使用寿命的应用场合,需要用强迫风冷 热阻 Rth 对于确定单元的工作极限条件是非常有用的温升可以通过下面的公式计算:RIRDTthc2其中,Dc是占空比,I 是交流或者直流电流,R 是交流电阻或者直流电阻加上环T境温度应当小于规定的最大温度如果采用了强迫冷却方式,单元有可能以更大的电流或 占空比工作 3.附件 下面的附件和模块一并提供给客户: 1)104732-模块之间的平衡电缆,150mm 长(当模块串联连接的时候用如果提供的电 缆长度不够,可以把相似的标准线搭接上去); 2)104762-M4 软管(作为可选组件进行提供当发生灾难性故障时,可以收集气体); 3)104583-连接头外壳盖板(作为可选组件提供为逻辑输出和模块平衡连接头提供防液 体飞溅保护)图 5 防飞溅保护盖板和逻辑输出 4.安全性 不要在高于推荐的电压情况下让其工作; 不要在高于推荐的温度定额情况下让其工作; 在充电时不要碰触端子和导线。
否则,严重烧伤、休克甚至材料溶化都有可能发生; 保护周围的电气元件不要与其接触; 当其在高于 50VDC 的情况下工作是能够提供足够的电气绝缘 5.维护 定期检查主接线端子的连接情况当必要的时候上紧端子的螺钉 在进行任何操作之前,确保超级电容单元储存的能量被彻底放掉如果发生了误操作, 存储的能量和电压电平有可能是致命的 6.技术参数容量430F+20%,初始状态电压最大 16VDC直流电阻最大 3.5m,初始状态交流电阻(100Hz)最大 2.5m,初始状态热阻0.53oC/W漏电流(25oC,工作 72 小时后)16.0V5mA16.5V8mA+泄漏17.0V16mA+泄漏尺寸420mm178mm70mm重量5kg体积4.85L温度工作温度-40~65oC存储温度-40~75oC湿度25oC0~95%相对湿度40oC0~80%相对湿度。












