Hallo Leute, ich will Supercaps für zyklischen betrieb nutzen (~25Zyklen pro Stunde) bei unterschiedlichen Spannungslagen (Ein 6S2P String mit aus 400F Zellen). Da ich unterschiedliche Spannungslagen (16Vmax bis 8Vmin) habe, ist ein Topbalancing per Shuntregler (Falk [meine ich] hatte mal einen solchen für Akkus gezeigt) eher ungeeignet, da unter umständen die Spannungslage des Strings nicht den Topbalancer Auslegung treffen. Ergo könnte zwar einzelne Zellen topbalanced sein, andere hingegen nicht. - Und bevor die mir die Polarität wechseln, will ich diese, wie es so schön heißt, aktiv balancen. Sprich die Spannung im String symmetrisch verteilen. Wie das geht, weiß ich ;) Allerdings habe ich keine Ahnung, wie potent solch ein Balancer ausgelegt sein muss. Sollte ich diese grob gesagt ~ 1:1 zum Lade bzw. Entladestrom auslegen? Einen Topbalancer sehe ich als OV-Schutz (also weniger als Balancer) übrigens trotzdem vor! Zur Größe: https://www.maxwell.com/images/documents/Integration_Kit_Data_Sheet_1006286_9.pdf Dieser Balancer ist für Zellen im dreistelligen Farad Bereich ausgelegt und macht "nur" 225mA. Aber Maxwell (wie auch irgendwie alle anderen Hersteller von Supercaps) sagt, das man sowas im Zyklischen Betrieb braucht, gibt aber keine Rechengrundlagen oder Auslegungsbeispiele an... Vielen Dank
Bei einem Zyklus von gut 120 Sekunden und einem angenommenen Supercap mit einer Kapazität von 120 Farad, fließt schon ein Strom von bis zu 1 Ampere. T = R * C nach R umstellen: R = T / C = 120s / 120F = 1A Die Ausgleichsströme zwischen den Caps untereinander können allerdings auch kleiner sein.
Ja Cool, ich hätte jetzt aus dem Bauch auch gut 1A für die Auslegung gewürfelt... Ich versuch auch die Caps vorher mal zu vermessen um ungefähr die krassen Schwankungen von gut +/-30% Toleranz der Kapazität so zu matchen, das es optimal passt.
Planlos im Stadverkehr schrieb: > des Strings nicht den Topbalancer Auslegung treffen. Ergo könnte zwar > einzelne Zellen topbalanced sein, andere hingegen nicht. - Und bevor die > mir die Polarität wechseln, Das kann man leicht mit einer antiparallen Schottkydiode verhindern. Die 0,5V Sperrspannung halten die aus. > will ich diese, wie es so schön heißt, aktiv > balancen. Sprich die Spannung im String symmetrisch verteilen. Und was bringt dir das beim Entladen? Wenn die Kapazitäten arg verschieden sind, wird der mit der kleinsten Kapazität auch dann irgendwann verpolt.
Hallo Planlos, die Supercaps haben doch prinzipiell auch Fertigungtoleranzen (1%, 10%?) Damit ergibt sich im Ladezyklus auch eine verschieden hohe Spannung, die sich beim Entladen aber wieder umgekehrt angleicht. Hier musst du nur rechtzeitig aufhören, damit keiner mehr als 2,5V hat. 'Balancen' musst um unterschiedliche Leckströme im Kondensator langfristig zu kompensieren, also wenn die Spannungsdifferenzen sich vergrössert. Dafür reichen aber deutlich kleinere Ströme. Bei den LiIon Balancern arbeitet man mit Milliamperes wo der Nutz-Strom im Amperebereich liegt. Ähnlich dürfte es hier auch sein. Analog zu den Akkus musst du nur aufpassen dass bei keinem die max. 2,5V überschritten werden (Hat die SW den 'schwächsten' C gelernt, reicht es im Prinzip beim laden nur diesen zu beobachten Nach 'unten' dürfte weniger kritisch sein, deine Anwendung geht ja nie bis ganz 0 Volt runter (bei dir 8-16V). Die Ladesschaltung um die 8V zu erreichen, die braucht natürlich höhere Ströme. Ach ja, Wenn du nur mA Balancierströme hast, reicht passiv mit Heizwiderstand wie bei den Akkus, da gibt es ja auch genug fertige Schaltungen. Sollte ich falsch liegen bitte korrigieren, kein Mensch ist allwissend :-) Ergebnisse bitte dann auch mal posten, ist sicher interessant.
Reinhold E. schrieb: > Sollte ich falsch liegen bitte korrigieren, kein Mensch ist allwissend > :-) Das weiß ich jetzt noch nicht :P Der Unterschied zwischen Akkus und Den Caps ist der Entladestrom, dem ich ihnen Entlocken will... Ich habe Entladepulse von gut 50-80A... Von daher denke ich sollte ich durchaus den höheren Balancestrom nehmen. Weniger geht ja damit immer noch ;) Die Caps hängen parallel zu einem nicht so(ooo) hochstromfähigen Akkupack und sollen, wenn alles Klappt die ganze gepulste Last aufnehmen. Zwischen Akku und Cap sitzt eine relativ einfache lineare Strombegrenzung, so das aus dem Akku nie ein kritisch hoher Strom entladen werden kann
Hallo Planlos, Es handelt sich also nicht um Rückspeisung von Energie die dann spätere wieder gezogen wird, sondern um Pulsförmige Last die mit möglichst konstantem eingehenden Energiefluß versorgt werden soll? Wie lange ist denn der (maximale) einzelne Puls, welche Energiemenge dafür nötig? Daraus kannst du die nötige Größe deiner Supercaps bestimmen oder nachrechnen ob deine Auswahl passt. Als maximalen Spannungshub sehe ich ca 1.5V, evtl. 1,8V beim schlechtesten Kondensator. Wichtig ist noch die minimal nötige Ausgangsspannung, je kleiner desto besser kann man die Supercaps nutzen. Ist dein Verbraucher hier nicht flexibel genug, könnte man einen Schaltregler am Ausgang einplanen der dann z.B. bei unterer Schwelle von 0,5V pro Kondensator (->3 Volt, 100A -> 300 Watt) das in z.B. 50 A mit 6 Volt umsetzen würde. Du kannst natürlich in diesem Fall die Kondensatoren auch nur bis 1,0 Volt entladen und dir den Regler sparen, verschenkst dann aber 20% mögliche Kapazität (die Supercaps müssen entsprechend größer dimensioniert werden). Entladen bis auf 0 Volt runter ist nicht sinnvoll, hier sollte der Verbraucher abgeschaltet werden. Nach oben ist das Limit dann wenn der erste (schlechteste) Kondensator seine Maximalspannung (2,7V?) erreicht: 5 * guter mit je 2,3V + 1* schlechter mit 2,7V ergibt 14,2 V. Optimal selektiert wäre 6*2,7 V (16,2 V) möglich aber real nicht erreichbar. Mit aktiver Balancierschaltung kannst du natürlich alle Zellen auf die 2,7V laden, die Spannungsdifferenzen ergeben sich dann beim entladen an den unteren Spannungsschwellen.
Planlos im Stadtverkehrt schrieb: > Zwischen Akku und Cap ... eine ... lineare Strombegrenzung, Meinst Du etwa wirklich einen Transistor im Linearbetrieb? Das muß doch nicht sein - denn das kann auch ein Switcher. > so daß aus dem Akku nie ein kritisch hoher Strom entladen > werden kann Oder gleich alles ganz "modern": Für ziemlich hohe Ströme habe ich da vor einiger Zeit einmal etwas gesehen, mittels einer Phase Shift PWM (bidirektional, Ladevorgang erst bei Aktivierung (Betrieb relativ selten) @ Strom- (oder war es Leistungs- ?) regelung + Maximalspannung, Entladevorgang ebfs. I- (o. P- ?) geregelt + Minimalspannung). Schade, daß ich nicht die URL vermerkt oder gar den Inhalt gespeichert habe - diese (gewissermaßen) Ideallösung würde ich Dir gerne liefern. Vielleicht bringt aber die Anregung, überhaupt auf Schaltwandler zu setzen, doch irgendetwas?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.