水电技术|超级电容器均压电路状况与展望

水电之家讯：本文分析了现有的超级电容器限幅型均压电路和动态均压电路的特点与实用性以及存在的问题，其本质就是均压电流远低于充电电流，导致分流效果差。针对这些问题提出了改进的方法，采用加大均压电流方式减缓单体电压在充电过程中可能出现的过电压。最后提出非能量损耗型均压电路是解决超级电容器电压均分的最好方法。

陈永真

辽宁工业大学(0416chenyongzhen@163.com)

引言

超级电容器的额定电压很低(不到3V)，在应用中需要大量的串联。由于应用中常需要大电流充、放电，因此串联中的各个单体电容器上电压是否一致是至关重要的。影响超级电容器电压是否均分主要有：电容量、ESR、漏电流等，尽管超级电容器在应用初期这些参数对超级电容器的电压均分的影响比较小，但是在超级电容器应用的中后期，随着这些参数的离散性变大，对超级电容器电压均分的影响越来越大，最终导致超级电容器寿命的急剧缩短。如果不采取必要的均压措施，会引起各个单体电容器上电压较大，采取更多的串联数来解决问题是不可取的。

1.超级电容器的常用的均压方法及存在的问题

目前超级电容器均压电路主要有两种：限幅型均压电路和动态电压均压电路。

1.1限幅型均压电路及特点

限幅型均压电路如图1。

从图中可以看到，当电压低于转折电压时，电路处于“阻断”状态，仅有很小的漏电流;而电压达到并超过转折电压后，流过电路的电流将随电压的增加而急剧增加，呈现稳压二极管特性，以达到分流充电电流或泄放过充的电荷，最终超级电容器的电压被限制在转折电压以下。

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