Come lavorare con i supercondensatori?

Sto pensando di utilizzare un supercondensatore per alimentare un dispositivo a basso consumo energetico. Ho un condensatore da 1 F classificato a 5,5 V e ho intenzione di caricarlo usando una tensione di ingresso di 5 V.

Quali precauzioni dovrei prendere durante la ricarica? Temo che sovraccaricherà il mio alimentatore se lo collego direttamente.

Anche altri suggerimenti sarebbero apprezzati.

Ho avuto diversi studenti che hanno usato caricabatterie super cap . Forniscono molte caratteristiche piacevoli come il limite di corrente variabile sulla carica, quello particolare a cui ho collegato lo farà anche in modo che tu possa usare 2 tappi con tensione inferiore su ciascuno e farà in modo di non sovraccaricare uno .

L'unico lato negativo è che i chip sono MOLTO piccoli e possono essere difficili da saldare se non si ha molta esperienza.

Non solo friggerai l'alimentatore, ma danneggerai anche il tuo supercap: le sue connessioni interne non possono resistere a correnti di picco elevate.

Caricala con una corrente di 0,1 A utilizzando la resistenza di limitazione della corrente nel caso più semplice.

Lo stesso vale per lo scarico - mai cavi corti.

Acquista un alimentatore CC / CV, ne ho preso uno da 3 A per £ 40. Li ho usati prima e non si danneggeranno, anche con un corto continuo. È possibile impostare il controllo CV su circa 5 volt e il controllo CC sulla corrente di carica massima - 1 o 2 amp. Inizialmente, la corrente rimarrà alta, ma quando la tensione aumenta l'alimentazione diminuirà automaticamente la corrente. Inoltre, il controllo CV garantisce che il cappuccio non venga mai danneggiato da un'alta tensione di alimentazione.

Passaggio 1: specificare i vincoli sul comportamento di carica desiderato, in base alle caratteristiche del condensatore e / o dell'alimentatore. (es. limite di corrente non superiore a 0,2 A o 0,5 A o 0,1 A o altro)

Passaggio 2: costruire un circuito che soddisfi tali caratteristiche. Se la corrente è bassa, puoi semplicemente farlo con un resistore. Si scopre che se si fa la matematica per caricare un condensatore attraverso un resistore da 0 V a una certa tensione fissa, si spreca sempre esattamente il 50% dell'energia in questione, quindi non è estremamente efficiente, ma non è neanche terribilmente inefficiente. Se è necessaria una maggiore efficienza, è necessario un alimentatore a commutazione di qualche tipo. Quelli appropriati per questa applicazione produrrebbero corrente quasi costante nel condensatore con un limite di tensione.

Se fosse il mio alimentatore, ne avrei uno in grado di gestire i cortocircuiti morti con una sorta di limitazione di corrente, senza preoccuparsene. Questo è inefficiente, poiché l'energia verrà dissipata all'interno dell'alimentatore.

Se sei preoccupato che la corrente di spunto danneggi l'alimentazione, metti un induttore in serie con il condensatore. Gli induttori resistono ai cambiamenti di corrente, ma alla fine si accontentano di agire come un filo dritto. Vorresti qualcosa di simile mostrato qui http://www.hammondmfg.com/153.htm con il nucleo laminato e la staffa di montaggio in metallo.

Che misura? Per avere un'idea approssimativa ... L'equazione fondamentale per gli induttori è dI / dt = V / L. riorganizzare questo per dI = (V / L) dt e immaginare i delta greci maiuscoli invece degli infiniti caratteri minuscoli. La variazione di corrente va da zero alla corrente di spunto iniziale. Mettiamo dt a 1 secondo, poiché, sebbene non stiamo cercando di costruire un circuito risonante, la frequenza caratteristica per un circuito con 1F e 1H è 1 radianti / sec. Supponiamo di avere una bella bobina pesante da 1H. La caduta di tensione iniziale attraverso l'induttore è di 5 V. Quindi otteniamo 5 ampere. Nella vita reale, l'ESR del condensatore e la resistenza interna dell'alimentatore, nonché la sua capacità di fornire solo tanta corrente, significa che probabilmente non lo capirai. Limitare la corrente per dire 1A significa una bobina da 5H.

Il modo meno efficiente per limitare la corrente è con un resistore o un regolatore di corrente come un LM317. Ma questo è probabilmente molto più economico di una bobina da 5H, a meno che tu non abbia già una bobina come quella in una scatola di parti spazzatura (erano comuni nelle vecchie TV degli anni '60 / '70)

I circuiti di carica del supercondensatore possono essere piuttosto coinvolti per le applicazioni che raccolgono piccole quantità di energia, dove non si deve sprecare un solo microwatt, dove l'efficienza di carica> 90% è vitale. In alcune applicazioni, la corrente di carica potrebbe essere solo un piccolo fattore maggiore della corrente di dispersione. Una buona lettura con dettagli tecnici: http://www.energyharvestingjournal.com/articles/using-a-supercapacitor-to-manage-your-power-00001921.asp