一.超級電容
超級電容器通常應(yīng)用于短期能量存儲、再生制動、靜止的隨機存儲器備份之中。
超級電容，又名電化學(xué)電容，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀(jì)七、八十年代發(fā)展起來的通過極化電解質(zhì)來儲能的一種電化學(xué)元件。
它不同于傳統(tǒng)的化學(xué)電源，是一種介于傳統(tǒng)電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原贗電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復(fù)充放電數(shù)十萬次。（百度文庫）

突出特點：
（1）充電速度快，充電10秒～10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上；
（2）循環(huán)使用壽命長，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬次，沒有“記憶效應(yīng)”；
（3）大電流放電能力超強，能量轉(zhuǎn)換效率高，過程損失小，大電流能量循環(huán)效率≥90%；
（4）功率密度高，可達(dá)300W/KG-5000W/KG，相當(dāng)于電池的5~10倍；
（5）產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲存以及拆解過程均沒有污染，是理想的綠色環(huán)保電源；
（6）充放電線路簡單，無需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長期使用免維護；
（7）超低溫特性好，溫度范圍寬-40℃～+70℃；
（8）檢測方便，剩余電量可直接讀出；
（9）容量范圍通常0.1F–1000F 。
優(yōu)點
（1）很小的體積下達(dá)到法拉級的電容量；
（2）無須特別的充電電路和控制放電電路；
（3）和電池相比過充、過放都不對其壽命構(gòu)成負(fù)面影響；
（4）從環(huán)保的角度考慮，它是一種綠色能源；
（5）超級電容器可焊接，因而不存在像電池接觸不牢固等問題；
缺點
（1）如果使用不當(dāng)會造成電解質(zhì)泄漏等現(xiàn)象；
（2）和鋁電解電容器相比，它內(nèi)阻較大，因而不可以用于交流電路；

超級所在：
1、超級電容器可以被視為懸浮在電解質(zhì)中的兩個無反應(yīng)活性的多孔電極板，在極板上加電，正極板吸引電解質(zhì)中的負(fù)離子，負(fù)極板吸引正離子，實際上形成兩個容性存儲層，被分離開的正離子在負(fù)極板附近，負(fù)離子在正極板附近。
2、超級電容器在分離出的電荷中存儲能量，用于存儲電荷的面積越大、分離出的電荷越密集，其電容量越大。
3、傳統(tǒng)電容器的面積是導(dǎo)體的平板面積，為了獲得較大的容量，導(dǎo)體材料卷制得很長，有時用特殊的組織結(jié)構(gòu)來增加它的表面積。傳統(tǒng)電容器是用絕緣材料分離它的兩極板，一般為塑料薄膜、紙等，這些材料通常要求盡可能的薄。
4、超級電容器的面積是基于多孔炭材料，該材料的多孔結(jié)構(gòu)允許其面積達(dá)到2000m2/g，通過一些措施可實現(xiàn)更大的表面積。超級電容器電荷分離開的距離是由被吸引到帶電電極的電解質(zhì)離子尺寸決定的。該距離（<10 ?）和傳統(tǒng)電容器薄膜材料所能實現(xiàn)的距離更小。
5、龐大的表面積再加上非常小的電荷分離距離使得超級電容器較傳統(tǒng)電容器而言有驚人大的靜電容量，這也是其“超級”所在。

二.為什么需要平衡電路
在設(shè)計中，超級電容器的運行電壓常常達(dá)到2.5~2.7V時候，多數(shù)應(yīng)用會使用一系列串聯(lián)的裝置來獲得更高的電壓，而要平衡一個超級電容器涉及的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止連幾根線就可以的。另外，許多超級電容器都會產(chǎn)生漏電流，該電流會根據(jù)多種因素而出現(xiàn)變化，其中包括：
（1）初始泄露值
（2）泄露值隨充電電壓、充電電流和溫度的變化而變化
（3）運行溫度的范圍
（4）化學(xué)、材料和結(jié)構(gòu)
（5）老化
為了防止這種失衡，需要一個平衡電路，這個平衡電路通過自動修正漏電電流不斷變化所產(chǎn)生的效應(yīng)，讓經(jīng)過每個超級電容器的電壓均處于限定范圍之內(nèi)。而所有這些都只需要最少的額外漏電電流或功耗。一個好的均衡電路可以對異常的單體迅速做出響應(yīng)，超級電容單體平衡方法有兩種，即被動均衡式和主動均衡式。

a.被動均衡電路
（1）電阻直接與超級電容并聯(lián)的結(jié)構(gòu)
這種方式如圖所示，在每個超級電容單體上并聯(lián)一個電阻來抑制泄露電量，實際上，就是使用公差很小的電阻強制單個模塊的電壓一致。

超級電容在充電過程中，內(nèi)阻決定充電電流的大小及最終電壓。超級電容充電之后，自放電內(nèi)阻式一個重要參數(shù)，用一個小的電阻就可以實現(xiàn)超級電容單體之間的電壓平衡。電阻阻值應(yīng)比超級電容的內(nèi)阻大許多，但比自放電電阻小。不同的電阻值，電壓的平衡過程可能花幾分鐘到幾個小時。
（2）開關(guān)控制的電阻并聯(lián)的結(jié)構(gòu)
在上一種結(jié)構(gòu)的電阻上串聯(lián)一個開關(guān)，當(dāng)單體電壓高于預(yù)先設(shè)定的電壓值時，開關(guān)接通；當(dāng)單體電壓低于預(yù)先設(shè)定的電壓值時，開關(guān)閉合。這種結(jié)構(gòu)需要測量單體電壓，會增加成本。
（3）采用DC/DC變換器的結(jié)構(gòu)
在相鄰的單體之間接入DC/DC變換器，平衡具體的電壓。除變換器的損失外，沒有其他損失，效率高于上述兩種平衡方式。但由于硬件實現(xiàn)和控制成本高的原因，這種結(jié)構(gòu)沒有引起廣泛應(yīng)用。

b.主動均衡電路
如圖所示，主動均衡需要的時間比被動均衡需要的時間短，電壓分配精度相等。而且寄生損失小。如果達(dá)到極限電壓，電路通過一個并聯(lián)在超級電容上的小功率電阻的旁路作用進行均衡。這個電阻的作用與被動均衡式相同，但是由于均衡電流大，均衡的過程很短。在低于極限電壓時，電阻不起作用，充電電流很大。在旁路部分起作用時，電流可以較高，但是這要受并聯(lián)電阻的限制（一般上限電流達(dá)1A）。因此這個電路不能在車輛上使用，因為車輛制動時，制動回饋產(chǎn)生的充電電流遠(yuǎn)大于1A，這會損壞整個電路。
圖中B是使用輔助電流源的結(jié)構(gòu)，即用兩個輔助電流源調(diào)節(jié)超級電容的充電電流，根據(jù)充放電時超級電容的電壓，確定均衡電流。

應(yīng)用實例：BW6101超級電容保護應(yīng)用示例
4只2.7V 10F超級電容串聯(lián)電路，無外部擴流，電路簡單。

特性曲線：

目前BW6101只適用于2.7V超級電容器，也有BW6103超級電容保護芯片，適用3.0V超級電容器，后續(xù)我們將會研發(fā)更加穩(wěn)定及適用性更好的超級電容保護芯片。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-497401.html

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