超级电容器

电化学双层电容器。

模块类型: AcausalElectricPowerSystems.Passive.Supercapacitor

库中的路径:

/Physical Modeling/Electrical/Passive/Supercapacitor

资料描述

座 超级电容器 是电化学双层电容器（ELDC），通常被称为超级电容器或超级电容器。超级电容器的电容值比传统电容器高几个数量级。超级电容器可以提供突发能量，因为它们能够快速充电和放电。

您可以模拟使用单个单元串联或并联连接的任意数量的超级电容器。 超级电容器 . 为此，请设置参数 串联单体数量 或 并联电容数量 大于的值 1. 该模块只模拟一个超级电容器单元的方程，但在同一时间计算:

*输出电压取决于串联连接的电池数量; *电流取决于并联电池的数量。

基于单个电池的输出计算多电池超级电容器的输出比单独为每个电池建模方程更有效。

该图显示了超级电容器单元中单个电池的等效电路。该电路是一个由电阻和电容组成的网络，通常用于模拟超级电容器的行为。

supercapacitor 1

电容器 , 和他们有一个固定的容量。电容器容量取决于其上的电压。电阻器 , ，而他们有固定的阻力。超级电容器单元中每个单独的固定电容器两端的电压计算为

哪里

-单元上的电压;
-串联连接的电池数量;
-分支编号。 = [1, 2, 3];
-电流通过 -第5支;
-阻力在 -第分支;
-电容器两端的电压 -第分支。

流过超级电容器第一支路的电流方程取决于该支路中电容器两端的电压。如果电容器具有正电压，即

然后

或

哪里

-第一支路中电容器两端的电压;
-第一支路中固定电容器的容量;
-电压相关电容增益;
-通过第一支路的电流。

对于其他分支，电流定义为:

哪里

-分支编号。 =[2, 3];
-容量 -第分支。

通过超级电容器单元的总电流为:

哪里

-并联连接的电池数量;
-超级电容器的自放电电阻;
-电流通过超级电容器。

变量

使用参数组 初始目标 在建模之前为块参数变量设置优先级和初始目标值。有关详细信息，请参阅使用目标值配置物理块.

港口

非定向

# + — 正
电力

Details

电端口表示正极端子。

程序使用名称

p

# – — 否
电力

Details

电端口表示负极端子。

程序使用名称

n

参数

单体特性

# 固定电阻，[R1, R2, R3] — 每个分支的固定电阻值
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

将超级电容器各个支路中的直流电阻指定为阵列。

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`[0.2, 90.0, 1000.0] Ohm`
程序使用名称	`R_fixed_vector`
可计算	是

# Fixed capacitances, [C1, C2, C3] — 每个分支的固定容量值
F | pF | nF | uF | mF

Details

将超级电容器中恒容量电容器的各个电容值指定为数组。

计量单位	`F` \| `pF` \| `nF` \| `uF` \| `mF`
默认值	`[2.5, 1.5, 4.0] F`
程序使用名称	`C_fixed_vector`
可计算	是

# 压控电容增益系数 — 第一支路的可变容量系数
F/V

Details

指定可变容量因子, ，用于超级电容器的第一支路中的电压依赖电容器。有关确定可变容量因子的信息，请参阅 1.

计量单位	`F/V`
默认值	`0.95 F/V`
程序使用名称	`voltage_dependent_capacitor_gain`
可计算	是

# 自放电电阻 — 自放电电阻
Ohm | mOhm | kOhm | MOhm | GOhm

Details

指定连接在两个端子之间的超级电容器的自放电电阻。

计量单位	`Ohm` \| `mOhm` \| `kOhm` \| `MOhm` \| `GOhm`
默认值	`Inf Ohm`
程序使用名称	`R_discharge`
可计算	是

配置

# 串联单体数量 — 串联连接的超级电容器单元数

Details

指定串联连接的超级电容器中电池的数量。

默认值	`1`
程序使用名称	`series_capacitor_count`
可计算	是

# 并联电容数量 — 并联超级电容器单元的数量

Details

指定并联连接的超级电容器单元的数量。

默认值	`1`
程序使用名称	`parallel_capacitor_count`
可计算	是

实例

超级电容器的充放电