超级电容充放电时间计算方法

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一粒轻沙

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查看: 7039回复: 1 发表于 2019-8-2 17:01:24   只看该作者
一般应用在太阳能指示灯上时 , LED  都釆用之闪烁妁发光 ,  例如釆用一颗  LED且控制每秒闪烁放电持续时间为  0.05  秒 ,  对超级电容充电电流  100mA (0.1A)下面以  2.5V / 50F 在太阳能交通指示灯为例 ,  超级电容充电时间如下 :
C X dv = I X t
C:  电容器额定容量 ;
V:  电容器工作电压
I:  电容器充电
t:  电容器充电时间
R:  电容器内阻
dv:  工作电压差

故  2.5V / 50F  超级电容充电时间为 :
t = ( C X V) / I
= (50 X 2.5) / 0.1
= 1250S

超级电容放电时间为 :
C X dv - I X C X R = I X t

故  2.5V / 50F  超级电容从  2.5V  放到  0.9V  放电时间为 :
t = C X (dv / I - R)
= 50 X [ ( 2.5 - 0.9) ] / 0.015 - 0.02 ]
= 5332S

应用在  LED  工作时间为  5332 / 0.05 = 106640S = 29.62 hr

C:  电容器额定容量  (F)
R:  电容器内阻  (Ohm)
V work:  正常工作电压  (V)
V min :  停止工作电压  (V)
t :  在电路中要求持续工作时间  (s)
I :  负载电流  (A)

超级电容量的计算方式 :
C = (Vwork + Vmin)It / (Vwork  -Vmin  )

例 :
如单片机应用系统中 ,  应用超级电容作为後备电源 , 在断电後需要用超级电容维持  100mA  电流 , 持续时间为  10S,  单片机停止工作电压为  4.2V,那麼需要多大容量的超级电容才能保证系统正常工作 ?

工作起始电压  Vwork = 5V
停止工作电压  Vmin = 4.2V
工作时间  t = 10S
工作电源  I = 0.1A

那麼需要的电容容量为 :
C = (Vwork + Vmin)It / (Vwork  -Vmin  )
= (5 + 4.2) X 0.1 X 10 / (5  X 4.2  )
= 1.25F

根据计算结果 ,  可以选择  5.5V , 1.5F  电容就可以满足需要了

公式: UC=It  单位: U :伏特 V ; C :法拉 F ;  I :安培 A ; t :秒 s

逆推得式子: C=It/U

充电电池的电量是 mAh ,表示毫安时,即毫安与小时的乘积那么我想问, mAh 能否脱离电池的电压独立表示电池的容量?如果不能的话那是否应该用 mAh 乘以电池电压来表示呢?还是有什么计算方法?那么如果说 mAh 能单独表示电池的容量的话。我们可以推出一个非常奇怪的事实:一般电脑电源是 350W 左右,市电是 220V 50Hz 。我们假设电脑不是满负荷,是以 1A 的电流工作。那么如果 mAh 能独立表示电池的容量的话,岂不是一块 1000mAh 的手机充电电池能让偌大的一个电脑工作一个小时了么?这样显然是错误的。 mAh= 电流 x 时间。 mWh= 电流 x 电压 x 时间 = 功。那么是否可以说,不同电压的电池之间的电容量的对比要用 mWh 进行?

MAH 毫安时这个就是容量的表示和计算方法 , 你想如果电池以 1 毫安的电流连续使用 1 小时 , 这时所耗的电量应该是多少呢 , 应该是 1mah 毫安时。在这里面只有电流动的速度 ma 毫安,而没有电压值 V 伏特,所以表示电池容量是不用电压值的。电脑内部用的电压最高是 12V ,所以电脑电池提供的电源是 12V 的,这是出厂时就设定好了的。CPU 的工作电流一般是几十安,但是工作电源是 0.95 到 1.25V ,所以整体功耗不是很高。而笔记本用的电池一般是以 mWh 毫瓦时作为单位的,一个四芯的锂电池一般在 50000mWh 左右,可以提供电脑用 2~3 小时,当然 eeePC 这类低功耗上网本可以用更长时间。

比如 :1300mAH 是说以 1300 毫安的电流放电可以放 1 个小时就是这样另外 GP 电池 1600mah 的充电电池可以相当于一节南浮碱性电池

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二氧化硅

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沙发
发表于 2019-8-3 14:35:06   只看该作者
谢谢楼主
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