简介

2024赛季的超级电容组为7串3V60F的超级电容组，额定电压21V，额定能量1890J。采用BW6103保护芯片的被动泄放均衡方案。电容组与均衡板采用分板设计，在节省体积的同时便于更换维护，且两者设计可单独修改迭代。

设计思路

前一代学长留下来的电容组为6串2.7V82F，额定电压16.2V，额定能量1793J，这个电容组存在两个问题：

额定电压太小会导致其工作电压范围会偏低，我个人认为在30%电压以上为可用电压，也就是16.2V电容组工作电压为4.86V-16.2V。这个电压离电池电压20-26.2V仍有4V的最小压差，尽量减小电容组工作电压与电池电压之间的压差可以减少DCDC的损耗，也可以减小DCDC的设计难度（电容组30%的电压越高，提供相同功率的情况下电流可以越小）。
体积过大，学长设计的6串2.7V82F电容组是将被动均衡电路、过压保护电路与电容组集成在同一块电路板上，且采用单面板的设计，需要电路板延申出一小片面积以放置保护电路，其上方的空间几乎完全浪费了，体积则是达到了长100mm*宽70mm*高50mm。

针对以上两个问题，我的解决思路如下：

受限于控制板采用的拓扑结构，超级电容组的电压不能超过电池电压，考虑到电池电压随着电量的使用而降低，以及开关占空比的限制，电容组的额定电压选定在20-23V之间大概是个比较合适的范围，可以在电池电压不是特别低的时候仍能发挥出所有性能，虽然不是很确定，在电池电压下降之后导致的电容充不满会带来多少损失。

在规则限制的2000J额定能量限制下，9串2.5V电容组22.5V需要71F单体，8串2.7V电容组21.6V需要68F单体，9串2.7V电容组24.3V需要60F单体，7串3V60F电容组21V需要63F单体。常规的电容单体60F的比较多，而70F少见，难买（不考虑小容量电容并联是因为我觉得这样会提高成本）。最后剩下9串2.7V60F和7串3V60F的话，我选择7串3V60F。

虽然9串2.7V60F可以组成24.3V1968J的电容组，而7串3V60F稍微差一点只有21V1890J，9串的电容组得到了多80J额定能量和3.3V额定电压的提升，但是我认为这种看不见的理论数据不能具象表现能够带来多少收益。并且增加了2串的成本和体积以及内阻，内阻不谈，多出来2串的成本和体积我认为是我选择7串3V60F电容组的主要原因。最终我从不同渠道购入了三个品牌的3V60F单体组成电容组进行测试。

测试数据见[记录]7串3V60F1890J超级电容组测试报告-RoboMaster 社区🔗

体积问题，由于最终选定的电容组为7串3V60F，单体直径18mm高度42mm，两排交错排列就可以得到一个最小体积的组合了。由于学长之前的电容组出现过均衡泄放电阻烧坏的情况，将保护板与电容组集成在一块板子上会提高维修难度，所以我决定将均衡保护板与电容组分离。电容组与保护板使用WingTAT野口金手指连接器相连，均衡板做成金手指游戏卡的形式竖插在电容组上以利用垂直空间。由于过于密集，XT30无处放置，只好找正负极的一小片地方挖一个焊盘来焊线连接。最终电容组也是做到了长75mm*宽45mm*高60mm的体积（也很精致，很好看）。

工程文件

RM2024群星战队7S3V1890J超级电容组 - 立创开源硬件平台🔗

展示

全家福.jpg

均衡板夹层带文字.jpg

修订历史

1.0.2436：首次发布。

1.1.2503：修复链接失效。（DJI改了文本编辑器格式导致的）

声明

本作品采用CC BY 4.0协议授权，如需使用或转载请标明原作者与出处。

附件

3D模型_STEP.zip