सुपरकेपसिटर वोल्टेज संतुलन कैसे प्राप्त करते हैं

सुपरकैपेसिटर मॉड्यूलअक्सर कोशिकाओं के बीच वोल्टेज असंतुलन की समस्या का सामना करना पड़ता है।तथाकथित सुपरकेपसिटर मॉड्यूल एक मॉड्यूल है जिसमें कई सुपरकेपसिटर शामिल हैं;क्योंकि सुपरकैपेसिटर के मापदंडों का पूरी तरह से सुसंगत होना मुश्किल है, वोल्टेज असंतुलन होने की संभावना है, और कुछ सुपरकैपेसिटर ओवरवॉल्टेज का अनुभव कर सकते हैं, जो सुपरकैपेसिटर की आउटपुट विशेषताओं और जीवन को गंभीरता से प्रभावित करता है, और यहां तक ​​​​कि विफलता की ओर जाता है।

सुपरकैपेसिटर अनुप्रयोग की प्रक्रिया में, वोल्टेज संतुलन आवश्यक है।मौजूदा वोल्टेज संतुलन तकनीक को मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है: निष्क्रिय संतुलन और सक्रिय संतुलन।

निष्क्रिय संतुलन

निष्क्रिय संतुलन वोल्टेज को संतुलित करने के लिए प्रतिरोधों और अर्धचालक स्विच या डायोड का उपयोग करना है, और उच्च वोल्टेज सुपरकेपसिटर की अतिरिक्त ऊर्जा का उपभोग करके ओवरवॉल्टेज संरक्षण की भूमिका निभाना है।आम में समानांतर रेसिस्टर बैलेंसिंग, स्विच रेसिस्टर बैलेंसिंग और वोल्टेज रेगुलेटर ट्यूब बैलेंसिंग शामिल हैं।
यहां हम मुख्य रूप से सबसे सरल समानांतर प्रतिरोधी वोल्टेज संतुलन के बारे में बात करते हैं (गतिशील विशेषताएं बहुत अच्छी नहीं हैं):

Req एक बैलेंसिंग रेसिस्टर है, जो सुपरकैपेसिटर सेल के समानांतर सीधे जुड़ा होता है।मॉड्यूल की चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, सेल भी Req के माध्यम से निर्वहन कर रहा है, और उच्च वोल्टेज वाला सेल जल्दी से निर्वहन करता है, इस प्रकार संतुलन संरक्षण की भूमिका निभाता है।यहां, विभिन्न चार्जिंग विधियों (निरंतर वोल्टेज चार्जिंग और निरंतर वर्तमान चार्जिंग, दोनों को व्यावहारिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जा सकता है) के अनुसार, Req के चयन के मानदंडों में भी अंतर हैं।

लगातार वोल्टेज चार्जिंग
यह मानते हुए कि चार्जिंग वोल्टेज यू है, क्योंकि स्थिर अवस्था में सुपरकैपेसिटर मॉड्यूल का वोल्टेज मूल रूप से ईपीआर के अनुसार वितरित किया जाता है (सी के पूरी तरह से चार्ज होने के बाद लगभग खुला सर्किट, और ईएसआर बहुत छोटा है), रेक जोड़ने के बाद, यह कर सकता है वास्तव में EPR को Req के साथ बदलने के रूप में समझा जा सकता है, इसलिए Req को समान प्रतिरोध वाले और EPR से छोटे प्रतिरोधों का चयन करना चाहिए, ताकि समानांतर कनेक्शन एक प्रमुख भूमिका निभा सके (आमतौर पर 0.01 ~ 0.1EPR)।स्थिर अवस्था में सुपरकैपेसिटर का वोल्टेज ReqU/(nReq) है।

लगातार चालू चार्जिंग
यह मानते हुए कि चार्जिंग करंट I है, प्रत्येक सुपरकैपेसिटर सेल और Req एक अलग लूप बनाते हैं।जब कैपेसिटर सेल का वोल्टेज बढ़ता है, तो कैपेसिटर सेल से बहने वाली धारा कम हो जाती है, और Req से बहने वाली धारा बढ़ जाती है।जब संधारित्र पूरी तरह से चार्ज हो जाता है, तो संधारित्र की धारा 0 होती है, और संधारित्र का सेल वोल्टेज ReqI होता है, अर्थात, जब सभी श्रृंखला कैपेसिटर के सेल वोल्टेज ReqI तक पहुंचते हैं, तो संतुलन पूरा हो जाता है।इसलिए, संतुलन रोकनेवाला का मान Req=U(रेटेड)/I है।

सक्रिय संतुलन

सक्रिय संतुलन उच्च वोल्टेज सेल या पूरे मॉड्यूल की ऊर्जा को अन्य कोशिकाओं में स्थानांतरित करना है जब तक कि सभी कोशिकाओं का वोल्टेज संतुलित न हो जाए।आम तौर पर, नुकसान अपेक्षाकृत कम होता है, लेकिन डिजाइन अधिक जटिल होगा।आम हैं डीसी/डीसी कनवर्टर संतुलन, विशेष सुपर कैपेसिटर प्रबंधन चिप्स, आदि।

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