您好, 歡迎來到化工儀器網
| 供貨周期 | 現貨 | 規格 | NP1224 |
|---|---|---|---|
| 貨號 | 捷益達蓄電池 | 主要用途 | 直流屏、配電柜、UPS、應急電源 |
產品分類品牌分類
-
Kaddiz蓄電池 STKPOWER蓄電池 凱鷹蓄電池 湯淺蓄電池 友聯蓄電池 耐持蓄電池 風帆蓄電池 復華蓄電池 冠通蓄電池 ULTRACELL蓄電池 大華蓄電池 愛斯德蓄電池 日本NPC蓄電池 KMT蓄電池 ALLWAYS蓄電池 奧斯達蓄電池 科威達蓄電池 博牌蓄電池 OTP蓄電池 菲斯特蓄電池 施耐德蓄電池 賽力特蓄電池 鳳凰蓄電池 克雷士蓄電池 戴思特DESTE蓄電池 力普蓄電池 太陽神蓄電池 京科蓄電池 穩定牌蓄電池 LIBOTEK蓄電池 ANJING蓄電池 CTP蓄電池 桑特蓄電池 AOPUERSEN蓄電池 九能蓄電池 美賽弗蓄電池 SUNSTK蓄電池 FENGSHENG蓄電池 LUOKI蓄電池 WANTE蓄電池 奧特多蓄電池 拉普特蓄電池 聚能蓄電池 環宇蓄電池 RGB蓄電池 康迪斯蓄電池 萬松蓄電池 CTD蓄電池 淞森蓄電池 SAVTNK蓄電池 理士蓄電池 奧克蓄電池 CDP蓄電池 優比施蓄電池 KE蓄電池 大力神蓄電池 駱俊蓄電池 賽能蓄電池 ZHAOAN蓄電池 威博蓄電池 金蘭盾蓄電池 DESTE蓄電池 諾華蓄電池 SUNEOM蓄電池 VAT蓄電池 Leert蓄電池 三瑞蓄電池 鴻貝蓄電池 歐姆斯蓄電池 蓄電池 BTB蓄電池 KEMA蓄電池 泰斯特蓄電池 科力達蓄電池 OTE蓄電池 強勢蓄電池 其間蓄電池 STK蓄電池 新源蓄電池 雙勝蓄電池 GEB蓄電池 電力士蓄電池 中達電通蓄電池 派士博電池 拓普沃蓄電池 萊力蓄電池 奧亞特蓄電池 KOKO蓄電池 銀泰蓄電池 昕能蓄電池 匹西姆蓄電池 恒力蓄電池 嘉博特蓄電池 天暢蓄電池 叮東蓄電池 科電蓄電池 矩陣蓄電池 雷迪司蓄電池 利瑞特蓄電池 廣隆蓄電池 OGB蓄電池 AOT蓄電池 歐帕瓦蓄電池 PNP蓄電池 貝利蓄電池 GMP蓄電池 金源星蓄電池 美陽蓄電池 SEALAKE蓄電池 圣潤蓄電池 德利仕蓄電池 卓肯蓄電池 英瑞蓄電池 博爾特蓄電池 泰力達蓄電池 美洲豹蓄電池 NPC蓄電池 沃威達蓄電池 HOSSONI蓄電池 GOODEN蓄電池 寶星蓄電池 捷益達蓄電池 WTSIR蓄電池 商宇蓄電池 三科蓄電池 東洋蓄電池 SECURE蓄電池 三威蓄電池 藍肯蓄電池 圣陽蓄電池 賽迪蓄電池 儲霸蓄電池 金力神蓄電池 申盾蓄電池 山肯蓄電池 銘登蓄電池 陽光富力特蓄電池 博力特蓄電池 有利蓄電池 松下蓄電池 德洋蓄電池 日月明蓄電池 T-POWER蓄電池 KOZAR蓄電池 CRB蓄電池 宇力達蓄電池 宇泰蓄電池 CTM蓄電池 PEAK蓄電池 歐特保蓄電池 睿鑫蓄電池 BOLETAK蓄電池 森迪蓄電池 威揚蓄電池 艾佩斯蓄電池 TELONG蓄電池 RISSUN蓄電池 *蓄電池 萬塔蓄電池 動力足蓄電池 漢韜蓄電池 安警蓄電池 樂珀爾蓄電池 九華蓄電池 天威蓄電池 持久動力蓄電池 吉辰蓄電池 萬洋蓄電池 礦森蓄電池 通力源蓄電池 MOTOMA蓄電池 貝特蓄電池 希耐普蓄電池 驅動力蓄電池 捷隆蓄電池 金塔蓄電池 PSB蓄電池 威寶蓄電池 邁威蓄電池 普力達蓄電池 力得蓄電池 德富力蓄電池 越力蓄電池 力波特蓄電池 優特蓄電池 臺諾蓄電池 科士達蓄電池 科華蓄電池 勁昊蓄電池 八馬蓄電池 金悅城蓄電池 威馬蓄電池 舶頓蓄電池 寶加利蓄電池 鴻寶蓄電池 J-POWER蓄電池 西力達蓄電池 普迪盾蓄電池 POWEROHS蓄電池 西力蓄電池 濱松蓄電池 KUKA Robot電池 海貝蓄電池 南都蓄電池 臺洪蓄電池 DOYO蓄電池 BAYKEE蓄電池 圣普威蓄電池 索利特蓄電池 約頓蓄電池 DSTK蓄電池 WDS蓄電池 鑫星蓄電池 PT-9 C-PROOF信標蓄電池 AST蓄電池 力寶蓄電池 艾瑞斯蓄電池 TAICO蓄電池 YOUTOP蓄電池 USAOK蓄電池 日升蓄電池 貝朗斯蓄電池 雙登蓄電池 安全（SECURE）蓄電池 恩科蓄電池 斯諾迪蓄電池 賽特蓄電池 G-BATT蓄電池 萬特蓄電池 萬安蓄電池 MSF蓄電池 北寧蓄電池 PEVOT蓄電池 萬心蓄電池 FORBATT蓄電池 富山蓄電池 圣能蓄電池 光盛蓄電池 澤源蓄電池 昊能蓄電池 MAX蓄電池 HE蓄電池 HTB蓄電池 NCAA蓄電池 NPP耐普蓄電池 奔放/BOLDER蓄電池 匯眾蓄電池
產品簡介
詳細介紹
捷益達蓄電池NP1224 12V24AH*報價參考
捷益達蓄電池NP1224 12V24AH*報價參考
一種替代12V蓄電池的超級電容儲能模塊，并設計了相應的充電和穩壓輸出電路。通過matlab軟件對充電電流進行計算并采用進行L4970A和MAX668芯片進行電路設計，保證電路的效率和輸出的穩定可靠.隨著超級電容性能的提升，這種模塊有望在部分代替蓄電池。
敘詞：蓄電池 超級電容 儲能模塊 芯片
引言
電能是當代社會*的重要資源，而儲能設備的優劣直接影響著電力設備的充分應用。近年來隨著便攜式設備、不間斷電源系統以及電動車的大量開發使用，蓄電池的使用量日益增加。可充電蓄電池，特別是鉛酸蓄電池憑借其價格低廉、性能穩定、沒有記憶功能等特點普遍應用在各行各業。但蓄電池受其先天條件的制約，存在著循環壽命差、高低溫性能差、充放電過程敏感、深度放電性能容量恢復困難、環境污染的問題，傳統蓄電池已經越來越無法滿足人們對儲能系統的要求。
超級電容是近幾年才批量生產的一種新型電力儲能器件，也稱為電化學電容。它既具有靜電電容器的高放電功率優勢又像電池一樣具有較大電荷儲存能力[1，2],單體的容量目前已經做到萬法拉級。同時，超級電容還具有循環壽命長、功率密度大、充放電速度快、高溫性能好、容量配置靈活、環境友好免維護等優點。自1957年美國人Becker發表*篇關于超級電容的以來，超級電容的應用范圍越來越廣:在直流電氣化鐵路供電、UPS等應用方向進行研究，目前已開發出了50kVA和80kVA的實驗樣機[3];利用超級電容器配合蓄電池作為輔助動力源，促進汽車的能源回收，提高能源利用率[4]，并出現了超級電容混合動力汽車[5]。隨著超級電容性能的提升，它將有望在小功耗電子設備、新能源利用以及其他一些領域中部分取代傳統蓄電池。
本文介紹了一種基于超級電容設計的用以替代12V蓄電池的超級電容模塊，通過計算分析得出模塊的組合結構、*充電電流范圍、充電時間以及總的輸出能量。該模塊具有壽命長，不造成污染，功率和能量密度大等優點，具有很好的開發應用前景。
一、 超級電容儲能模塊的設計
由于超級電容的放電不*，存在zui低工作電壓
，所以單體超級電容的能量為 
，其中C為超級電容的單體電容量， 
為單體超級電容充電完成的電壓值。
超級電容器單體儲存能量有限且耐壓不高，需要通過相應的串連并聯方法擴容，擴大超級電容的使用范圍。而通過相應的DC-DC芯片可以提高超級電容的zui低工作電壓。假設超級電容以m個串聯，n組并聯的方式構成。則每個超級電容的能量輸出為 (1)
其中 
， 
為芯片的zui低啟動電壓。故超級電容陣列的能量總輸出為 
， 
為超級電容的總能量。
本文采用SU2400P-0027V-1RA超級電容，具有較高的功率比、能量比和較低的等效串聯電阻(ESR(DC)=1mΩ)。為了構成替代12V蓄電池的超級電容模塊，我們采用8個2400F/2.7V的電容構成模塊，采用4個超級電容單體串聯，兩組并聯的方式構成，如圖1所示。
圖1 超級電容陣列構成
超級電容器的特性，如功率密度、能量密度、儲能效率、循環壽命等，取決于器件內部的材料、結構和工藝，器件并聯或串聯不會影響其特性[6]。其等效串聯內阻
(2)
其中， 
為串聯器件數， 
為并聯支路數。
超級電容器組的等效電容為：
(3)
故超級電容陣列的等效內阻和等效電容為 
， 
將超級電容模塊的容量與蓄電池的容量參數的比較，由
(4)
得到對應于蓄電池安時數的超級電容陣列容量為
，其中Umin為相應的芯片的zui低啟動電壓。
三、相關電路的設計
電路的總體構圖如圖3所示，它包括充電電路、超級電容儲能模塊和工作放電電路等部分組成，其設計流程圖如圖2所示。
圖2 電路設計流程
3.1 充電電路
圖3 超級電容等效模型
把超級電容等效為一個理想電容器C;與一個較小阻值的電阻(等效串聯阻抗，
)相串聯，同時與一個較大阻值的電阻(等效并聯阻抗， 
)相并聯的結構。如圖3所示[7]。
超級電容可以進行大電流充電，但是由于串聯等效電阻 的存在，采用過大電流充電時，超級電容的充電效率會有一定程度的降低，因此需要考慮充電電流對超級電容的工作效率的影響。采用恒流充電時，如圖3所示，Is為恒流充電電流值，則 
(5)
u(t)表示超級電容器端電壓， 
表示超級電容器內儲存電荷所決定的電容電壓 
(6)
其中 
=0V，為超級電容的初電壓， 
表示在等效串聯電阻Res上的壓降。 充電過程中消耗的總電能為
(7)
超級電容器存儲的能量為
(8)
由能量守恒公式，等式 
成立，理想情況下，超級電容器的恒流充電效率表示為:
(9)
采用matlab對超級電容的充電電流和工作效率進行模擬，并采用origin軟件對結果進行處理，結果如下：
圖4 充電電流與充電效率η的關系
由圖4可知，超級電容單體在充電電流為3A~8A時保持比較高的充電效率,之后，隨著電流強度的增大，損耗在相應電阻上的功率也隨之增大,充電效率逐漸下降。
圖5 充電電路設計
根據上面的結果，我們采用L4970A芯片構成相關的充電電路對超級電容進行充電，如圖5所示，該電路可以提供10A的恒流充電電流，其輸出電壓由電阻R7和R9確定。
L4970A是ST公司推出的第二代單片開關穩壓器，具有輸出電流大，輸入電壓范圍寬，開關頻率高等特點，具有很高的充電效率。市電220V通過整流濾波之后輸出35V的直流電壓，隨后通過圖5所示電路。如圖所示，C1和C2為輸入端濾波電容，C3、C4分別為驅動級啟動端和Vref端的濾波電容。R1和R2構成復位輸入端的電阻分壓器，C5為軟啟動電容，C6為復位延遲電容。C8和R3構成誤差放大器的頻率補償網絡，C7則用于高頻補償。R4和C9分別為定時電阻和定時電容。C10為自舉電容。續流二極管VD采用MBR2080型(20A/80V)的肖特基二極管。C11和R5構成吸收網絡，R6為復位輸出端的內部晶體管的集電極電阻。C12~C14為輸出端濾波電容，并聯三只相同的220μF/40V的電解電容以降低其等效電感。
L4970A芯片的輸出電壓設定為10.8V，其輸出電阻R7由下式確定：
，其中R9=4.7K，令Uo=10.8V，則R7=5.25K，取標稱值5.1K。
超級電容的充電的時間根據公式 
，其中C為超級電容的額定容量，dv為超級電容的電壓變化，I為超級電容的充電電流，t為充電時間。故超級電容陣列的充電時間為(充電電流為10A的情況下)
3.2 穩壓輸出電路
由于代替的蓄電池模塊的輸出電壓為12V，而超級電容的電壓為10.8V，且隨著超級電容工作不斷放電，其兩端的電壓將不斷降低，當超級電容釋放儲能的50%的能量時, 其端電壓將下降到初始電壓的70%。因此需要相應的升壓控制電路避免由于超級電容陣列電壓的降低影響負載的正常運行,提高超級電容儲能的利用率。
圖6 穩壓輸出電路
我們采用MAXIM公司的升壓型dc/dc芯片MAX668。MAX668具有很寬的輸入輸出電壓范圍，它可以將3~12V的輸入電壓升高到12V輸出，同時，由于其采用了低至100mV的電流檢測電壓和MAXIM公司*的空閑模式，轉換效率高達90%以上，具有zui高1A的電流輸出能力，升壓電路如圖6所示。
MAX668為固定頻率，電流反饋型PWM控制器，內部采用雙極型CMOS多輸入比較器，可同時處理輸出誤差信號、電流檢測信號和斜率補償信號，由于省去了傳統的誤差放大器，從而抑制了由誤差放大產生的相移。MAX668能夠驅動多種類型的N溝道MOSFET,這里選擇的是FDS6680。由于芯片工作在100 kHz 以上的高頻狀態，所以二極管D1應選取可高速關斷的肖基特二極管，本文選擇的是MBR5340T3。
超級電容以4個串聯，2組并聯的方式構成。每個超級電容的能量輸出為 
其中 
， 為芯片的zui低啟動電壓。
故超級電容陣列的能量總輸出為 
，超級電容陣列的容量為
本超級電容替代模塊的容量為10Ah，zui大輸出電流為1A，若要擴大其應用范圍只需要改變超級電容的串并聯數量和相應的芯片即可。
四、總結
由于容量的限制, 電容的作用一直被限制在濾波、耦合、諧振等方面。隨著超級電容的發展，其應用范圍得到不斷拓寬。本文介紹了一種替代蓄電池的超級電容儲能模塊，通過合理地設計充電和穩壓電路，該模塊的能量輸出可達到59200J,具有穩定性好，轉換效率高等特點。通過matlab軟件計算本文充電電路的電流與效率之間關系，并確定*的充電電流范圍。隨著超級電容耐壓的提升、容量的擴大和價格的降低，相應的小功率儲能模塊具有很好的應用前景。