高效电池均衡器在串联超级电容器组中的应用实例
超级电容器以其大电流放电能力超强、容量大、充电速度快、循环使用寿命长、低温特性好、在一定条件下可以代替电池等特性而走红市场，但其固有的弱点又影响了它的普及，高效电池均衡器技术的问世有效解决了这一难题。
一、超级电容器的特点
大电流放电能力超强。能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％，功率密度高，相当于电池的5～10倍，容量范围通常在几百法拉至几千法拉；
充电速度快。充电10秒～10分种可达到额定容量的95％以上，充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达10～50万次，没有“记忆效应”；
超低温特性好，温度范围－40～＋70℃；检测方便，剩余电量可直接读出；产品原材料、生产、使用、储存、以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源。
二、超级电容器的弱点
耐压较低，通常只有2.5V ，允许浪涌电压为2.7V ，通常需要将数个电容通过串、并联组成串联电容器组使用，才能满足需要的工作电压和容量。
具有一定的漏电流，并且互不相同，充满电的电容在静止期间会缓慢放电，外在表现为，同时充电到相同电压，各自开路放置，若干
时间后，各电容器的端电压互不相同，漏电流小的电容器，端电压高，漏电流大的电容器端电压低，放置时间越久，电压差异越大。
三、超级电容器组使用注意事项
受生产工艺条件的影响，即使同一批次，同一型号的超级电容器也无法做到容量和漏电流完全相同，储存时间的不同，剩余端电压各不相同，都直接影响电容器组的安全使用。
（一）、漏电流对串联电容器组的影响
假设连接前每个电容器都充满电，端电压和容量完全相同，串级电容器串联连接后，由于漏电流的不同，电容器自身容量的损耗也不同，这一损耗可以通过电容器的端电压表现出来，放置时间越久，端电压差异越大，当再次对串联电容器组充电时，漏电流小的电容，其电压首先达到充满电电压，漏电流大的电容，距离充满电电压还有一定的差距，如果继续充电，虽然可以将未满电电容充满电，但极有可能将已经充满电的电容过充电（超过2.7V ），使其报废，一旦报废，内部将发生软击穿，漏电流变得更大，相当于一个电阻，这时电容器组就变成了电容和电阻串联，充电电压最终将大部分加到电容上，使剩余的电容陆续过充电、击穿报废，最终导致整个电容器组报废。可见漏电流对于串联超级电容器组的影响是非常大的。
（二）、容量差异对串联电容器组的影响
电容器串联后充电，如果电容器的容量不同，则加在每个电容器上的电压就不同，电容量越小，其两端的电压就越大，电容量越大，其两端的电压就越小，因此，在对串联电容器组充电期间，电容量小的电容，其端电压首先上升到充电限制电压，如果继续充电，将发生
过充电而报废，而一旦报废，其与电容也将陆续过充电而报废。要想降低这种风险，只能降低充电电压，但是降低充电电压将直接影响到电容器组的储能，这又是矛盾的。可见，理想状态下的串联电容器组，应是每个电容的容量都是均等的才可以串联使用。但是，实际应用中，电容器的配组是有难度的，串级电容器的容量误差都比较大，除了要求容量相同外，还有漏电流的影响。
四、电池均衡器在超级电容器组中使用
针对电容器漏电流、容量等差异对串联电容器组的影响，最好的解决办法是对每一串联单元电容进行电压均衡，由于电容器不怕过放电，因此理论上只需要进行充电均衡即可，但充电均衡一般都属于被动均衡，均衡效率较低，因此最理想的均衡应该是主动均衡，具有能量回收或转移功能的均衡。
最新国家专利申请“能量转移式电池均衡器”，不仅可以用于镍镉电池、镍氢电池和锂电池的均衡，而且可以用于超级电容器，较好地解决了这一难题，具有体积小、安装使用简单、均衡效率高，自身功耗低，可以级联使用，串联电容器数量和容量不受限制特点，特别适合具有一定差异的超级电容器串联使用，无需进行严格匹配。
这种均衡器只要接入到串联电容器组中，就立刻检测所有电容的端电压，只要达到设备需要均衡的电压差值，就立即启动均衡电路，将电压高的电容器的一部分电量转移到电压低的电容器上，提升低电压电容器的电压，同时降低高电压电容器的电压，使所有电容器的电压基本相同或相近。
经过数次串联电容器组充放电均衡实验，实验效果非常好，下面
选取其中一组数据进行说明。
超级电容器：3个，标称参数2.5V/630F，串联连接，分别定义为C1、C2、C3，电容器端电压单位：V 。
均衡器型号：V2.3-A ，V2.3-B 两个级联
充电器电压：7.52V ，充电电流：Ic ，电流单位：A
放电负载：12V5W 灯炮
充电实验数据 C1(V) C2(V) C3(V) Ic(A) 备 注
开路电压
接入均衡器并开始充电
左侧记录的是各电容器的某时刻端电压和充电电流，以下同
1.609 1.406 1.565
为更加直观地展现充电均衡效果，下面展示它的充电均衡曲线。
通过均衡曲线，可以直观地看出，电容器在低电压时具有较大的电压差，最大电压差接近0.4V ，随着充电的进行，电容器间的电压差逐渐缩小，当电压上升到1.73V 附近时，基本上就完成了电压的均衡。
放电实验数据 C1(V) C2(V) C3(V) Ic(A) 备 注
电容器组放电
为更加直观的展现放电均衡效果，下面展示它的放电均衡曲线。
从放电均衡曲线可以清晰地看出，在开始放电的大部分时间里，各电容器放电电压基本相同，仅仅到了放电末期，才出现电压差异，而且电压差异非常小，最大电压差仅0.07V ，远远小于第一次给电容器充电时的电压差异，这样小的电压差异，几乎可以忽略不计。
这组数据是第一次给超级电容器充放电数据，
在
随后进行的反复充放电均衡实验中，电容器间的在低电压时的电压差异更小，测量数据和曲线图不再展示。
本实验使用的电池均衡器：
本实验使用的超级电容器（单只）：
本实验所用的均衡器技术已申请国家专利，专利号为：[1**********]2.1
技术发明人：周先生
电话：[1**********]
Email ：
高效电池均衡器在串联超级电容器组中的应用实例
超级电容器以其大电流放电能力超强、容量大、充电速度快、循环使用寿命长、低温特性好、在一定条件下可以代替电池等特性而走红市场，但其固有的弱点又影响了它的普及，高效电池均衡器技术的问世有效解决了这一难题。
一、超级电容器的特点
大电流放电能力超强。能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90％，功率密度高，相当于电池的5～10倍，容量范围通常在几百法拉至几千法拉；
充电速度快。充电10秒～10分种可达到额定容量的95％以上，充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；循环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达10～50万次，没有“记忆效应”；
超低温特性好，温度范围－40～＋70℃；检测方便，剩余电量可直接读出；产品原材料、生产、使用、储存、以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源。
二、超级电容器的弱点
耐压较低，通常只有2.5V ，允许浪涌电压为2.7V ，通常需要将数个电容通过串、并联组成串联电容器组使用，才能满足需要的工作电压和容量。
具有一定的漏电流，并且互不相同，充满电的电容在静止期间会缓慢放电，外在表现为，同时充电到相同电压，各自开路放置，若干
时间后，各电容器的端电压互不相同，漏电流小的电容器，端电压高，漏电流大的电容器端电压低，放置时间越久，电压差异越大。
三、超级电容器组使用注意事项
受生产工艺条件的影响，即使同一批次，同一型号的超级电容器也无法做到容量和漏电流完全相同，储存时间的不同，剩余端电压各不相同，都直接影响电容器组的安全使用。
（一）、漏电流对串联电容器组的影响
假设连接前每个电容器都充满电，端电压和容量完全相同，串级电容器串联连接后，由于漏电流的不同，电容器自身容量的损耗也不同，这一损耗可以通过电容器的端电压表现出来，放置时间越久，端电压差异越大，当再次对串联电容器组充电时，漏电流小的电容，其电压首先达到充满电电压，漏电流大的电容，距离充满电电压还有一定的差距，如果继续充电，虽然可以将未满电电容充满电，但极有可能将已经充满电的电容过充电（超过2.7V ），使其报废，一旦报废，内部将发生软击穿，漏电流变得更大，相当于一个电阻，这时电容器组就变成了电容和电阻串联，充电电压最终将大部分加到电容上，使剩余的电容陆续过充电、击穿报废，最终导致整个电容器组报废。可见漏电流对于串联超级电容器组的影响是非常大的。
（二）、容量差异对串联电容器组的影响
电容器串联后充电，如果电容器的容量不同，则加在每个电容器上的电压就不同，电容量越小，其两端的电压就越大，电容量越大，其两端的电压就越小，因此，在对串联电容器组充电期间，电容量小的电容，其端电压首先上升到充电限制电压，如果继续充电，将发生
过充电而报废，而一旦报废，其与电容也将陆续过充电而报废。要想降低这种风险，只能降低充电电压，但是降低充电电压将直接影响到电容器组的储能，这又是矛盾的。可见，理想状态下的串联电容器组，应是每个电容的容量都是均等的才可以串联使用。但是，实际应用中，电容器的配组是有难度的，串级电容器的容量误差都比较大，除了要求容量相同外，还有漏电流的影响。
四、电池均衡器在超级电容器组中使用
针对电容器漏电流、容量等差异对串联电容器组的影响，最好的解决办法是对每一串联单元电容进行电压均衡，由于电容器不怕过放电，因此理论上只需要进行充电均衡即可，但充电均衡一般都属于被动均衡，均衡效率较低，因此最理想的均衡应该是主动均衡，具有能量回收或转移功能的均衡。
最新国家专利申请“能量转移式电池均衡器”，不仅可以用于镍镉电池、镍氢电池和锂电池的均衡，而且可以用于超级电容器，较好地解决了这一难题，具有体积小、安装使用简单、均衡效率高，自身功耗低，可以级联使用，串联电容器数量和容量不受限制特点，特别适合具有一定差异的超级电容器串联使用，无需进行严格匹配。
这种均衡器只要接入到串联电容器组中，就立刻检测所有电容的端电压，只要达到设备需要均衡的电压差值，就立即启动均衡电路，将电压高的电容器的一部分电量转移到电压低的电容器上，提升低电压电容器的电压，同时降低高电压电容器的电压，使所有电容器的电压基本相同或相近。
经过数次串联电容器组充放电均衡实验，实验效果非常好，下面
选取其中一组数据进行说明。
超级电容器：3个，标称参数2.5V/630F，串联连接，分别定义为C1、C2、C3，电容器端电压单位：V 。
均衡器型号：V2.3-A ，V2.3-B 两个级联
充电器电压：7.52V ，充电电流：Ic ，电流单位：A
放电负载：12V5W 灯炮
充电实验数据 C1(V) C2(V) C3(V) Ic(A) 备 注
开路电压
接入均衡器并开始充电
左侧记录的是各电容器的某时刻端电压和充电电流，以下同
1.609 1.406 1.565
为更加直观地展现充电均衡效果，下面展示它的充电均衡曲线。
通过均衡曲线，可以直观地看出，电容器在低电压时具有较大的电压差，最大电压差接近0.4V ，随着充电的进行，电容器间的电压差逐渐缩小，当电压上升到1.73V 附近时，基本上就完成了电压的均衡。
放电实验数据 C1(V) C2(V) C3(V) Ic(A) 备 注
电容器组放电
为更加直观的展现放电均衡效果，下面展示它的放电均衡曲线。
从放电均衡曲线可以清晰地看出，在开始放电的大部分时间里，各电容器放电电压基本相同，仅仅到了放电末期，才出现电压差异，而且电压差异非常小，最大电压差仅0.07V ，远远小于第一次给电容器充电时的电压差异，这样小的电压差异，几乎可以忽略不计。
这组数据是第一次给超级电容器充放电数据，
在
随后进行的反复充放电均衡实验中，电容器间的在低电压时的电压差异更小，测量数据和曲线图不再展示。
本实验使用的电池均衡器：
本实验使用的超级电容器（单只）：
本实验所用的均衡器技术已申请国家专利，专利号为：[1**********]2.1
技术发明人：周先生
电话：[1**********]
Email ：