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會(huì)員注冊(cè)一個(gè)放電的超級(jí)電容就像一個(gè)與能量源短接的電路。所幸，很多能量采集源(如太陽(yáng)能電池和微發(fā)電機(jī))都可以驅(qū)動(dòng)一個(gè)短接的電路，從0V起為一只超級(jí)電容直接充電。與各種能量源(如壓電或熱電能)接口的IC必須能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)短接的電路，從而為超級(jí)電容充電。
業(yè)界在MPPT(最大峰值功率追蹤)方面做了很大努力，以從能量采集源最有效地獲得功率。當(dāng)必須用恒壓方式為電池充電時(shí)，這種方案是可行的。電池充電器通常是一個(gè)dc/dc轉(zhuǎn)換器，它對(duì)能量源是一個(gè)恒定功率的負(fù)載，因此，采用MPPT在最高效點(diǎn)獲得能量就是有意義的。
與電池相反，超級(jí)電容不需要以恒壓充電，而以電源可以提供的最大電流充電時(shí)效率最高。一個(gè)簡(jiǎn)單而有效的充電電路，用于太陽(yáng)能電池陣列的開(kāi)路電壓小 于超級(jí)電容額定電壓的情況。二極管可防止超級(jí)電容在太陽(yáng)能電池?zé)o光照情況下對(duì)其反充電。如果能源的開(kāi)路電壓大于超級(jí)電容的電壓，則超級(jí)電容需要采用分流穩(wěn) 壓器做過(guò)壓保護(hù)。分流穩(wěn)壓器是過(guò)壓保護(hù)一種廉價(jià)而簡(jiǎn)單的方案，一旦超級(jí)電容充滿(mǎn)電，就無(wú)所謂是否消耗了過(guò)多的能量。
能量采集器就像一根能無(wú)限供水的水管，為一個(gè)水槽注水(好比一只超級(jí)電容)。如果水槽滿(mǎn)了，水管仍開(kāi)著，水就會(huì)溢出。這與電池不同，電池供給能量有限，因此需要串聯(lián)穩(wěn)壓器。
在電路里，超級(jí)電容為0V，從一塊太陽(yáng)能電池芯獲取短路電流。隨著超級(jí)電容的充電，電流下降，這取決于太陽(yáng)電池芯的電壓/電流特性。但超級(jí)電容總是 要獲取可能的最大電流，因此它以盡可能大的速率充電。中的電路采用了TLV3011太陽(yáng)能電池芯，因?yàn)樗鼉?nèi)含了一個(gè)電壓基準(zhǔn)，只需要約3μA的靜態(tài)電 流，并且它是一種漏極開(kāi)路電池芯，當(dāng)穩(wěn)壓器關(guān)斷時(shí)，輸出就是開(kāi)路的。電路采用了BAT54二極管，因?yàn)樗谛‰娏鲿r(shí)有低的正向壓降，即在正向電流小于 10μA時(shí)，正向電壓小于0.1V。
微發(fā)電機(jī)很適合于工業(yè)控制應(yīng)用，如監(jiān)控旋轉(zhuǎn)的機(jī)器，因?yàn)闄C(jī)器在工作時(shí)會(huì)發(fā)生振動(dòng)。給出了一只微發(fā)電機(jī)的電壓-電流特性，它類(lèi)似于一只太陽(yáng)能電池 芯，能夠?yàn)橐粋�(gè)短接電路提供最大的電流。微發(fā)電機(jī)還帶有一個(gè)二極管橋，可防止超級(jí)電容為發(fā)電機(jī)反向充電，這就得到了一個(gè)簡(jiǎn)單的充電電路。
當(dāng)超級(jí)電容充電時(shí)，泄漏電流會(huì)隨著時(shí)間而衰減，因?yàn)樘茧姌O中的離子會(huì)擴(kuò)散進(jìn)入孔隙中。泄漏電流會(huì)穩(wěn)定在一個(gè)均衡值，該值取決于電容、電壓和時(shí)間。泄漏電流與 電容芯成正比。超級(jí)電容均衡泄漏電流的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)算法為室溫下1μA/F。中的150mF電容，在160小時(shí)后的泄漏電流為0.2μA和0.3μA。
泄漏電流隨溫度升高而呈指數(shù)上升。當(dāng)溫度升高時(shí)，穩(wěn)定到均衡值的時(shí)間會(huì)減小，因?yàn)殡x子擴(kuò)散的速度更快。因此，這些電容從0V充電需要的時(shí)間最小。根據(jù)不同的 超級(jí)電容，這個(gè)電流范圍從5μA~50μA。設(shè)計(jì)者在為能量采集電路挑選超級(jí)電容時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)試這個(gè)最小充電電流。
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