超級(jí)大電容模式結(jié)構(gòu)框圖

超級(jí)電容模式是針對(duì)以上兩種結(jié)構(gòu)的局限而產(chǎn)生的，因?yàn)榍皟煞N結(jié)構(gòu)的最大輸出電流受到電池使用規(guī)格的限制。如果假定工作電流均可以達(dá)到1A，且輸出電壓是輸入電壓的2倍，根據(jù)前面給出的效率表達(dá)式，假定各自的平均效率可以達(dá)到80%，那么映射到輸入端的電流就可以達(dá)到2.5A，從而會(huì)引起過放電和很大的壓降，這對(duì)于鋰離子電池是不允許的。所以當(dāng)輸入端電池需要提供的電流大于2A或者更大時(shí)，就需要對(duì)電池輸出電流進(jìn)行限制，相應(yīng)在負(fù)載端還需要一個(gè)貯能電容，容值一般在0.2F到1F。圖10就是基于這種概念給出的定義。

圖10 超級(jí)大電容模式結(jié)構(gòu)框圖

對(duì)于這種新型結(jié)構(gòu)的工作原理，首先通過電容式或電感式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限流器來對(duì)超大電容充電，當(dāng)大功率耗電模塊，如高亮度LED和射頻功率放大器，在短時(shí)間內(nèi)需要很大的驅(qū)動(dòng)電流工作時(shí)，能量主要由超大電容來提供，當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)的局限性在于，還是無法長時(shí)間地工作在大電流狀態(tài)，圖11是以電感式結(jié)構(gòu)作為限流器，采用圖10所示電流控制的超大電容結(jié)構(gòu)充電和一次完整的放充電過程。從圖中的充電過程可以看出，在限流器控制下，超大電容獲得能量并且電位得到提高，使驅(qū)動(dòng)能力得到保證；當(dāng)需要快速放電時(shí)，限流器本身又作為驅(qū)動(dòng)源和超大電容一起對(duì)負(fù)載輸出能量，完成一個(gè)工作周期后超大電容再次被充電獲得能量。這樣最大程度地保障了電池使用的安全和系統(tǒng)的穩(wěn)定。