Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik SuperCap balancing sinnvoll?


von Horst (Gast)


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Hallo,
Ich baue gerade eine Schaltung die ein Gerät für kurze Zeit Puffern 
soll. Als Energiespeicher kommen Superkondensatoren zum Einsatz. Dies 
sind Module mit 5,5V und 5F. Von diesen möchte ich 2 parralel schalten 
wo ich keine probleme sehe. Jetzt aber folgendes Problem... Ich habe mal 
ein solches Modul aufgeschnitten und wie ich schon erwartet habe sind 
dort einfach 2 Supercaps in reihe geschaltet mit 10F und geringerer 
Spannung.(soweit so gut)
Allerdings ist mir aufgefallen das hier keinerlei Balancing oder 
ähnliches verbaut ist. Aus Kostengründen überlege ich jetzt die 
Kondensatoren einzeln zu kaufen und selber in reihe zu schalten. Würde 
hier eine Balancing Schaltung sinn machen? (wenn ja frage ich mich warum 
der Hersteller dies nicht macht). Hätte einer eine Idee für eine 
einfache Balancing Schaltung mit wenig aufwand und geringen Verlusten? 
Vlt. einfach Widerstände parallel? wenn ja, welche größe sollten diese 
haben? Zur Info, die Kondensatoren werden mit 50mA geladen.

: Verschoben durch Moderator
von Olaf (Gast)


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> Würde hier eine Balancing Schaltung sinn machen?

Entschieden jain! :-)

Der Hersteller macht es natuerlich nicht weil es Geld kostet wenn es 
eine aufwendige Schaltung ist, oder weil es den Leckstrom massiv erhoeht 
wenn es nur zwei Widerstaende sind. Die uebliche Anwendung von solchen 
Kondensatoren ist wohl eine Ladung mit relativ geringen Strom wo man 
dann den start steigenden Leckstrom eines ueberladenen Kondensators 
ausnutzt und eine moeglichst lange Versorgung von Schaltungen mit 
geringem Strombedarf, wo man dann einen kleinen internen Leckstrom haben 
will.

> Hätte einer eine Idee für eine einfache Balancing Schaltung mit wenig
> aufwand und geringen Verlusten?

Alles auf einmal geht nicht. Entweder gut, aber dann mit mehr Aufwand 
oder schlecht.

Olaf

von Werner H. (werner45)


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Einen Eigenbau für 5V würde ich bleiben lassen.
Der mit der kleineren Kapazität wird überladen und stirbt. Damit ist der 
Zweite auch gleich dran.
Bekommst Du denn zwei gleiche Kondensatoren mit gleichen Eigenschaften 
aus dem gleichen Fertigungslos? Unwarscheinlich.

Bei den vom Hersteller selbst gebauten 5V-Caps ist das der Fall, wenn 
man Glück hat, testet der Hersteller das Endprodukt sogar, in jedem Fall 
haftet er bei Frühausfall.

von Dieter (Gast)


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Es kommt dabei auf die Anwendung und die Anzahl an.

 In dem Falle eines SCap zur Pufferung von 5V oder 3.3V wird man es wie 
Werner machen.

Bei einer grossen Zahl von SCaps parallel, wird man ein Balancing 
vorsehen. Es kommt dabei auch darauf an, wie haeufig diese tief entladen 
werden sollen.

von vgh (Gast)


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Es gibt Z-Dioden  mit 2.5 2.6 2.7 V.

Die wären eine einfache Lösung, Nachteil: Wenn voll wird die gesamte 
Ladeleistung verheizt und es gibt einen Leckstrom wenn nicht voll.

Je nachdem wie hoch der Entladestrom ist, ist zweiteres irrelevant oder 
inakzeptabel.

von dro (Gast)


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Horst schrieb:
> SuperCap balancing sinnvoll?

Ohne Kenntnis weiterer/aller Parameter: "Kommt drauf an."


Du hast nahezu ewig Ladezeit (bzw. halt wenigstens einen
vorhersagbaren Mindestzeitraum, der nicht all zu kurz ist)?

Dann reichen i.A. zwei R. Wert und Toleranz nach Anforderung.
(Spannungslevel-zu-Sperrspannungs- und auch Betriebs-/Pause-
Relation, RMS-Strom, und Datenblatt-Specs.)


Ladezeitraum nicht wesentlich länger als Entladezeitraum?

Dann könnte so ein aktives Balancing (via Z-Diode ist aber
ein völlig anderer Fall als via Schaltregler, bzgl. Leistung)
sinnvoll sein, oder vielleicht sogar der einzig gangbare Weg.


Wie es genau aussieht, kann man ohne Infos nicht vorhersagen.
Die müßtest Du also liefern, wenn das keine "Abhandlung über
allgemeine(re) Kriterien und Applikationen" werden soll hier.

von dro (Gast)


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Obwohl: Ein Schaltregler, der sich darum kümmert, kann auch
bei langer Ladezeit sinnvoll sein - wenn z.B. der Leckstrom
nur eine Größenordnung unter dem nötigen Ladestrom liegt
(womit der Switcher Dauerbetrieb macht: Er wirkt der Selbst-
Entladung entgegen, sobald voll, und lädt mit zw. 5-20fachem
Wert des Leckstroms, sobald geleert - als Beispiel).

Trotzdem eine Frage der Leistung (Entladestrom / Kapazität),
weil man für recht geringe solche evtl. keinen Schaltregler
einsetzen würde.

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