ZHDA289 August 2026 TPS552892-Q1 , TPS61383-Q1
在 CPM 中,超级电容器作为核心储能组件,其选型直接决定了解锁操作的可靠性、及时性和安全性。与锂电池相比,超级电容器基于双层物理储能机制,无需化学反应即可实现毫秒级充放电。其在极端条件下的稳定性和瞬时功率输出能力,更能满足碰撞解锁的核心要求,因此成为该场景的首选储能方案。
选择超级电容器时,关键考虑因素应是解锁所需的能量。首先需要考虑的是超级电容器的电容、电压和数量。考虑到超级电容器的尺寸,通常可选的电容为 25F 和 30F;额定电压为 2.5V、2.7V 或 3V。超级电容器可串联以增加能量,常见串联数量为 1 至 5 颗。能量计算公式为:
以三个 2.7V、25F 超级电容器串联为例,计算可释放的能量。
等效电容:
25F/3 = 8.33F
工作电压范围:
8.1V 至 3V
释放的能量:
当超级电容器放电时,考虑到内部电阻的影响,电压可能降至 3V。因此,工作电压范围为 8.1V 至 3V。在不同电压下,不同容量和串联组合可以满足不同的能量需求。因此,选择超级电容器时,需要根据系统所需能量进行选择,同时留出一定裕量(通常认为约为 30%)。
超级电容器的等效串联电阻 (ESR) 也是影响解锁响应速度的关键因素。碰撞解锁需要驱动门锁电机产生瞬时大电流,而低 ESR 可以减少能量损耗和发热。在汽车级选型中,应优先选择室温下 ESR 小于 30mΩ 的产品,确保瞬时放电电流达到 15A 以上,即使在 -40°C 低温环境中仍能保持超过 10A 的输出能力,以满足门锁电机的正常驱动要求。
在选择型号时,超级电容器必须满足汽车级可靠性和安全标准。CPM 需要在车辆的整个生命周期内正常工作;因此,超级电容器的循环寿命应达到 50 万次以上。温度适应性也至关重要,超级电容器需要覆盖 -40°C 至 105°C 的宽工作温度范围。