схема зарядки суперконденсаторов Опции

[Speedh]

Здравствуйте!

Для автономного питания драйвера безколекторного мотора 48v 20a, решил перейти с аккумуляторов на суперконденсаторы (2,7в 500ф подключенные последовательно до 48в).

Электро-мотор включается редко и не на долго, и находится в работающем автомобиле. То есть имеется розетка автомобиля как постоянный источник питания 12-14в которой теоретически может подзаряжать эти самые суперконденсаторы.

Задача, сделать безопасную схему подключения автомобильного 12-14в для подзарядки суперконденсаторов на 48в.

Суперконденсаторы имеют балансировочные схемы для предотвращения перезаряда.

Следует учесть, что разряженные суперконденсаторы имеют низкое сопротивление, поэтому при подсоединении питания есть вероятность сгорания предохранителей розетки в автомобиле.

Бюджет схемы тяжело назвать, так как не сильно разбираюсь в вопросе.
Пусть будет от 5т.р. за готовую схему.
Москва, можно дистанционно.

Спасибо!

Сообщение отредактировал Speedh - Jan 18 2018, 00:54

[Strannik_78]

Вам надо определится с током заряда. Так как это сильно влияет на схему.
Расчет простой.

Кол. конденсаторов = 48 / 2,7 = 18.

Примем время заряда 10 минут = 600 с.
Ток полного заряда конденсатора

Ic = C * dU / dt = 500 * 2,7 / 600 = 2,25 А.

Общий ток для всех кондесаторов

Ic общ = 2,25 * 18 = 40А.

Скорее всего предохранитель не выдержит 40 А, поэтому время заряда надо увеличить.
Следую этой логике и ищите баланс между допустимым временем заряда и током.
Как определитесь с этими параметрами, можно конкретнее говорить о реализации.

[Speedh]

Спасибо за ответ!

Получается с током заряда чуть больше 1 амп, нужно ждать более 3х часов?) Это конечно не то что я себе представлял).

Как-то приходилось использовать большой автомобильный конденсатор 2ф 12в для аудио систем, он заряжался через маленькую лампочку подключенной последовательно от плюсовой клеммы, ну буквально за пару секунд набирал емкость и уже начинал работал. Я думал это будет чем-то похожим. Возможно это разные вещи, и я не совсем понимаю суть.

Если вариантов других не будет, то конечно эта схема питания пока себя не оправдывает.



Я немного поспешил с выводами, предохранители обычно стоят на 15а в розетках, так что если брать нагрузку в 12а то это ~33мин. вполне приемлемо.

Сообщение отредактировал Speedh - Jan 18 2018, 03:36

[Strannik_78]

Прошу прощения. Сам немного ввел вас в заблуждение (почему-то посчитал параллельное подключение). Дело в том что полученный ток справедлив для напряжения 2,7В. Для 12В вольт будут немного другие данные.

Полная накопленная энергия конденсатора.
W = c * U^2 / 2 = 500 * 7.3 / 2 = 1825 Дж.
Wобщ = 1825 * 18 = 32850 Дж.

Следовательно при 12В и 10А имеем время
t = 32850 / (12 * 10) = 273 с.
Около 5 минут, но это в идеале, в рельности время будет больше.

Сообщение отредактировал Strannik_78 - Jan 18 2018, 04:16

[Plain]

2,7-вольтовые заряжать до упора нельзя, стандартно 2,5 В — итого, 48 / 2,5 = 19 шт.

Ёмкость батареи:

500 Ф / 19 = 26,3 Ф

Энергоёмкость батареи:

48 В ^2 · 26,3 Ф / 2 = 30,3 кДж

Разряжать до нуля конденсаторы невыгодно, обычно (30,3 кДж · 0,9) = 27,3 кДж

Время заряда:

27,3 кДж / (12 В · 15 А) = 152 с

Разряд до:

(48 В ^2 · 0,1) ^ 0,5 = 15 В

Максимальный ток повышающего преобразователя:

48 В · 20 А / 15 В = 64 А

Время работы нагрузки:

27,3 кДж / (48 В · 20 А) = 28 с

Все формулы без учёта КПД.

Итого, два преобразователя и обязательные защиты (если хочется, чтобы всё это прожило больше пяти минут) — в 5000 руб. даже по стоимости компонентов никак не попасть.

[MW_Юрий]

Здравствуйте!

Для автономного питания драйвера безколекторного мотора 48v 20a, решил перейти с аккумуляторов на суперконденсаторы (2,7в 500ф подключенные последовательно до 48в).


Москва, можно дистанционно.

Спасибо!

Ящик Ваш отключен, писать некуда

[bzx]

...суперконденсаторы (2,7в 500ф подключенные последовательно до 48в).
...

А как собираетесь выравнивать внутреннее сопротивление суперкондерсаторов при последовательном включении? Со временем этот параметр плавает.

[Speedh]

arkady_drozdov@yahoo.com

[Aner]

Использовать чипы контроля баланса.
Размеристо по шине ... Максимальный ток повышающего преобразователя: 48 В · 20 А / 15 В = 64 А

[Speedh]

А как собираетесь выравнивать внутреннее сопротивление суперкондерсаторов при последовательном включении? Со временем этот параметр плавает.

Для них есть балансировочные платы, не дающие заряжаться выше 2.7в.

[Plain]

Использовать чипы контроля баланса.
Размеристо по шине ... Максимальный ток повышающего преобразователя: 48 В · 20 А / 15 В = 64 А

Зарядный ток в конце процесса 3,75 А, а разрядный да, такой, т.е. на этих платах должны быть соответствующие ему обратные диоды Шоттки.