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使用雙向 DCDC 穩(wěn)壓器和超級(jí)電容器充電器維持總線電壓
LTC3110 雙向降壓-升壓型 DC/DC 穩(wěn)壓器在存在總線電壓(例如 3.3V)時(shí)對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行充電和平衡，并在總線發(fā)生故障時(shí)將超級(jí)電容器放電到負(fù)載中。即使超級(jí)電容器電壓高于或低于標(biāo)稱總線電壓，LTC3110 也能維持總線的標(biāo)稱電平。通過(guò)這種方式支持負(fù)載，可以在電源中斷期間進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和保留，這對(duì)于各種工業(yè)和汽車(chē)應(yīng)用都很重要。
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如何制作超級(jí)電容充電電路
最近，超級(jí)電容器一詞及其在電動(dòng)汽車(chē)、智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中的可能用途正在被廣泛考慮，但超級(jí)電容器本身的想法可以追溯到1957年，當(dāng)時(shí)通用電氣首次試驗(yàn)了超級(jí)電容器，以增加其電容器的存儲(chǔ)容量。多年來(lái)，超級(jí)電容器技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，今天它被用作電池備用，太陽(yáng)能電池和其他需要短功率提升的應(yīng)用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，許多人都有一個(gè)誤解，認(rèn)為超級(jí)電容器是電池的替代品，但至少以今天的技術(shù)，超級(jí)電容器只不過(guò)是具有高充電容量的電容器，您可以從我們之前的文章中了解更多關(guān)于超級(jí)電容器的信息。
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構(gòu)建機(jī)械驅(qū)動(dòng)的應(yīng)急手電筒
手電筒或火炬是非常有用的緊急情況下，如停電。這些手電筒是電池供電的，我們必須在特定的時(shí)間間隔定期充電。但是如果你沒(méi)有電，你的手電筒沒(méi)電了怎么辦?在這種情況下，機(jī)械充電手電筒是一個(gè)很好的選擇，它可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接到它的杠桿來(lái)充電。它有一些機(jī)構(gòu)和齒輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，為里面的電池充電。在這里，我們使用相同的原理來(lái)制作一個(gè)應(yīng)急閃光燈，它有一個(gè)超級(jí)電容器，這個(gè)超級(jí)電容器可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)附著在它上面的直流電機(jī)來(lái)充電。
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法拉儲(chǔ)能，第 3 部分：混合超級(jí)電容器
就像可充電電池一樣，超級(jí)電容器需要適當(dāng)?shù)墓芾聿拍軆?yōu)化其性能并避免發(fā)生事故。在許多方面，兩者的監(jiān)管要求相似，但也存在一些差異。電源管理 IC (PMIC) 供應(yīng)商認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，并專門(mén)為這種情況開(kāi)發(fā)了設(shè)備，例如 Maxim MAX38889 超級(jí)電容器備用穩(wěn)壓器(圖 1)。
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法拉儲(chǔ)能，第 2 部分：超級(jí)電容器和電池
本文前一部分建立了超級(jí)電容器的背景，并用簡(jiǎn)單的術(shù)語(yǔ)解釋了它們的結(jié)構(gòu);顯然，這是一個(gè)具有深厚物理、化學(xué)、材料科學(xué)考慮和制造問(wèn)題的組件。第一種廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)超級(jí)電容器于 20 世紀(jì) 70 年代末和 80 年代初進(jìn)入市場(chǎng)。它們主要用于易失性存儲(chǔ)器的內(nèi)存?zhèn)浞?，但由于成本和性能?wèn)題，它們并未被大眾市場(chǎng)接受。然而，到了 20 世紀(jì) 90 年代，超級(jí)電容器以適中的價(jià)格上市，具有卓越的性能和可靠性，因此開(kāi)始被常規(guī)設(shè)計(jì)到系統(tǒng)中。相關(guān)的維基百科參考資料對(duì)其歷史進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)的介紹，同樣重要的是，引用了許多信譽(yù)良好的來(lái)源，包括行業(yè)媒體上的新聞和學(xué)術(shù)期刊上的論文。
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法拉儲(chǔ)能，第 1 部分：超級(jí)電容器基礎(chǔ)知識(shí)
許多系統(tǒng)使用可用的線路供電或可更換電池供電。然而，在其他系統(tǒng)中，許多系統(tǒng)需要不斷捕獲、存儲(chǔ)然后輸送能量來(lái)為系統(tǒng)供電。電量范圍從通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)和智能電表等遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的能量收集提供的微量到更大規(guī)模的電網(wǎng)級(jí)系統(tǒng)。情況是，在能量生成或捕獲時(shí)立即“實(shí)時(shí)”利用來(lái)自各種來(lái)源的能量是一回事。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，通常需要一個(gè)能量存儲(chǔ)子系統(tǒng)，以便將捕獲的任何能量存儲(chǔ)起來(lái)以供日后使用。
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超級(jí)電容器系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮因素
超級(jí)電容器可以提供更多功能：更高的功率密度、更大的法拉、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命等等。但它們也需要更復(fù)雜的解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳性能。許多設(shè)計(jì)考慮因素包括管理超級(jí)電容器放電、優(yōu)化超級(jí)電容器充電，以及在超級(jí)電容器模塊串聯(lián)配置的情況下，在電池之間提供有效的電壓平衡。
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對(duì)于超級(jí)電容器的平衡方案進(jìn)行測(cè)試
超級(jí)電容器 (SC)通常在約 2.7 V 的低電壓下工作。為了實(shí)現(xiàn)更高的工作電壓，需要建立串聯(lián)的超級(jí)電容器單元級(jí)聯(lián)。由于生產(chǎn)或老化導(dǎo)致電容和絕緣電阻的變化，單個(gè)電容器上的電壓降可能會(huì)超過(guò)額定電壓限制。因此，需要一個(gè)平衡系統(tǒng)來(lái)防止電容器單元加速老化。
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超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)與應(yīng)用
隨著科技的不斷發(fā)展，能源存儲(chǔ)技術(shù)已經(jīng)成為了當(dāng)今社會(huì)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。在這個(gè)領(lǐng)域中，超級(jí)電容器作為一種高效、高能量密度的新型儲(chǔ)能器件，已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。本文將對(duì)超級(jí)電容器的優(yōu)點(diǎn)及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
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Littelfuse發(fā)布用于備用電源充電應(yīng)用的創(chuàng)新電子保險(xiǎn)絲超級(jí)電容器保護(hù)集成電路
為便攜式手持設(shè)備中的高工作電壓系統(tǒng)提供高效電源管理
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超級(jí)電容器有什么應(yīng)用?超級(jí)電容器典型應(yīng)用介紹!
在這篇文章中，小編將對(duì)超級(jí)電容器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
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超級(jí)電容器的發(fā)展現(xiàn)狀是怎樣的?超級(jí)電容器發(fā)展前景分析!
在這篇文章中，小編將對(duì)超級(jí)電容器的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對(duì)它的了解程度，和小編一起來(lái)閱讀以下內(nèi)容吧。
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超級(jí)電容器有什么優(yōu)點(diǎn)?超級(jí)電容器有什么缺點(diǎn)?
一直以來(lái)，超級(jí)電容器都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)超級(jí)電容器的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。
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到底什么是超級(jí)電容器?終于有人講明白超級(jí)電容器了!!
在這篇文章中，小編將為大家?guī)?lái)超級(jí)電容器的相關(guān)報(bào)道。如果你對(duì)本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
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如何看待混合超級(jí)電容器的應(yīng)用場(chǎng)景
雙電層電容器(EDLC)——通常被稱為“超級(jí)電容器”，有時(shí)也被稱為“超級(jí)電容器”——是一種了不起的無(wú)源儲(chǔ)能元件。由于其多法拉的高電容和小尺寸，它提供了體積和重量的高密度能量存儲(chǔ)。在一些遙感、物聯(lián)網(wǎng)和能量收集應(yīng)用中，超級(jí)電容器是可充電電池的替代品;在其他情況下，它們與電池一起使用，以克服那些基于電化學(xué)的能量存儲(chǔ)組件的一些弱點(diǎn)。并不是說(shuō)一個(gè)天生就比另一個(gè)好。
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我們可以使用超級(jí)電容器為電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力嗎？
超級(jí)電容器(也稱為超級(jí)電容器)是相對(duì)較新的無(wú)源設(shè)備基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新，第一批產(chǎn)品于 1970 年代上市，并在 1990 年代初得到廣泛使用。在他們開(kāi)發(fā)之前，“傳統(tǒng)智慧”和教科書(shū)認(rèn)為即使是一法拉電容器對(duì)于實(shí)際設(shè)計(jì)也是不切實(shí)際的，因?yàn)樗挥幸粡堊雷幽敲创?。然而今天，超?jí)電容是工程師材料清單 (BOM) 套件中的標(biāo)準(zhǔn)組件。
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使用帶有小型太陽(yáng)能電池的超級(jí)電容器進(jìn)行電源管理和能量存儲(chǔ)，第 1 部分
環(huán)境有豐富的能量，但很少有力量。能量收集可以利用環(huán)境的“無(wú)限”能源，并避免連接到主電源的成本或更換和處理電池的耗時(shí)且對(duì)環(huán)境敏感的任務(wù)。許多應(yīng)用都有成本和尺寸限制，因此本文將著眼于使用小型太陽(yáng)能電池。近年來(lái)，太陽(yáng)能電池已投入大量開(kāi)發(fā)工作，使其成為最高效、最有效和可用的小型能量收集器。能量收集為無(wú)線傳感器等自主應(yīng)用提供了方便且具有成本效益的能量供應(yīng)，并且無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) (WSN) 正變得無(wú)處不在。本文將重點(diǎn)關(guān)注環(huán)境收集的太陽(yáng)能，如果在房間內(nèi)沒(méi)有檢測(cè)到，它可以為運(yùn)動(dòng)傳感器提供動(dòng)力以關(guān)閉燈，
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使用帶有小型太陽(yáng)能電池的超級(jí)電容器進(jìn)行電源管理和能量存儲(chǔ)，第 2 部分
設(shè)計(jì)師面臨的首要選擇是使用單電池還是雙電池超級(jí)電容器。超級(jí)電容器是低壓器件，典型的最大電池電壓為 2.7V。具有 2 個(gè)串聯(lián)電池的雙電池超級(jí)電容器使該最大電壓翻倍。單電池解決方案成本更低，需要的空間更少，并且不需要電池平衡。如果應(yīng)用的最大-最小電壓為 3V–2V，例如 BLE，則在降低的電壓范圍(例如 2.7V–2.0V)上運(yùn)行該應(yīng)用，并使用單個(gè)電池。如果應(yīng)用最小電壓大于最大單節(jié)電壓，例如 GPRS 模塊的 3.2V，那么雙節(jié)超級(jí)電容器是直接提供峰值負(fù)載電流的超級(jí)電容器的最佳解決方案。
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使用帶有小型太陽(yáng)能電池的超級(jí)電容器進(jìn)行電源管理和能量存儲(chǔ)，第 3 部分
太陽(yáng)能電池會(huì)將電流輸送到短路狀態(tài)，因此如果 Vsolar_cell > 在汲取負(fù)載電流時(shí)為負(fù)載供電所需的最小電壓，并且太陽(yáng)能電池的開(kāi)路電壓，Vsolar_oc < 最大超級(jí)電容器電壓，這提供了固有的過(guò)電壓保護(hù)，那么最簡(jiǎn)單的充電電路如圖 7所示。二極管防止超級(jí)電容器向太陽(yáng)能電池放電，選擇肖特基用于低正向電壓，BAT54 用于低漏電流，因此太陽(yáng)能電池不會(huì)耗盡超級(jí)電容器低光照水平。
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使用帶有小型太陽(yáng)能電池的超級(jí)電容器進(jìn)行電源管理和能量存儲(chǔ)，第 4 部分
在本系列的前面部分中，我們回顧了太陽(yáng)能電池的性能、如何選擇和尺寸超級(jí)電容器、超級(jí)電容器充電電路的要求和充電 IC 特性。我們現(xiàn)在將使用兩個(gè)案例研究來(lái)詳細(xì)說(shuō)明這些屬性。 案例研究 1：在 100 勒克斯的低光照條件下，在室內(nèi)使用小型太陽(yáng)能電池為使用 CAP-XX GA109 的藍(lán)牙低功耗傳感器供電 在這種情況下，我們使用了在低至 100 勒克斯的室內(nèi)光線下運(yùn)行的低功耗 BLE 傳感器。傳感器只在有光的情況下工作，因此超級(jí)電容只需要支持?jǐn)?shù)據(jù)采集和傳輸即可。
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