Paprastas pasyvus elementas, kurį galima laikyti elektros energija , kai naudojamas įtampos šaltinis vadinamas kondensatoriumi. Jis turi galimybę ar gali kaupti elektros energiją, sukurdamas potencialų skirtumą visose plokštėse, ir elgiasi kaip įkraunamas baterija . Kondensatorius susideda iš dviejų lygiagrečių laidžių plokščių, kurios nėra sujungtos viena su kita. Plokštės yra atskirtos izoliacine medžiaga, vadinama „Dielectric“, kuri yra vaškuotas popierius, keramika, žėručio plastikas arba skystas gelis. Dėl šios izoliacinės medžiagos, Nuolatinė srovė negali tekėti per kondensatorių. Jis blokuoja srovės srautą, o kondensatorius įkraunamas iki maitinimo įtampos ir veikia kaip izoliatorius. Kai kondensatorius naudojamas kintamosios srovės grandinėse, srovės srautas yra tiesus per kondensatorių be blokų. Elektrinė kondensatoriaus savybė yra talpa ir ji matuojama Faradais (F). Priklausomai nuo dielektriko, kondensatoriaus talpa yra įvairi. Yra vienas kondensatorius, kurio talpa didžiausia. Vienas tokių yra super kondensatorius. Šiame straipsnyje aptariama superkondensatoriaus apžvalga.
Kas yra superkondensatorius?
Apibrėžimas: Superkondensatorius taip pat vadinamas ultrakondensatoriumi arba didelio pajėgumo kondensatorius arba dvigubo sluoksnio elektrolitinis kondensatorius, galintis kaupti didelius energijos kiekius, beveik 10–100 kartų daugiau energijos, palyginti su elektrolitiniais kondensatoriais. Jis yra labiau mėgstamas nei baterijos dėl greitesnio įkrovimo pajėgumo ir greitesnio energijos tiekimo. Jis turi daugiau įkrovimo ir iškrovimo ciklų nei įkraunamos baterijos. Tai sukurta šiais laikais, kad būtų naudinga pramonei ir ekonomikai. Šio kondensatoriaus talpa taip pat matuojama Farado (F). Pagrindinis šio kondensatoriaus privalumas yra jo efektyvumas ir didelės energijos kaupimo talpa.
superkondensatorius
Veikia superkondensatorius
Panašus į įprastą kondensatorių, superkondensatorius taip pat turi dvi lygiagrečias plokštes, kurių plotas didesnis. Bet skirtumas yra tas, kad atstumas tarp plokščių yra mažas. Plokštės yra pagamintos iš metalų ir mirkomos elektrolituose. Plokštės yra atskirtos plonu sluoksniu, vadinamu izoliatoriumi.
superkondensatorius-simbolis
Kai abiejose pusėse susidaro priešingi krūviai izoliatorius , susidaro elektrinis dvigubas sluoksnis ir plokštės įkraunamos. Taigi superkondensatorius yra įkrautas ir turi didesnę talpą. Šie kondensatoriai naudojami norint užtikrinti didelę galią ir įgalinti didelės apkrovos sroves su mažu pasipriešinimu. Superkondensatoriaus kaina yra didelė dėl didelio įkrovimo ir iškrovimo talpos.
Elektrinis dvigubas sluoksnis susidaro, kai keičiamos plokštės ir abiejose plokščių pusėse susidaro priešingi krūviai. Taigi superkondensatoriai dar vadinami dvigubo sluoksnio kondensatoriais arba elektriniais dvigubais sluoksniais kondensatoriai (EDLC’S). Padidėjus plokščių plotui ir sumažėjus atstumui tarp plokščių, kondensatoriaus talpa padidėja.
superkondensatorius veikia
Kai superkondensatorius nėra įkrautas, visi krūviai paskirstomi atsitiktinai ląstelėje. Įkraunant superkondensatorių, visi teigiami krūviai pritraukiami į neigiamą terminalą, o neigiami - į teigiamą. Paprastai superkondensatoriai yra su 420F talpos, įkrovimo ir iškrovimo srove 4-2Amps, kai kambario temperatūra yra -22 laipsnių Celsijaus.
Kaip įkrauti superkondensatorių?
Superkondensatorius turi savaiminio išsikrovimo pajėgumus ir neribotą įkrovimo-iškrovimo ciklą. Tokio tipo kondensatoriai gali veikti esant žemai įtampai (2-3 voltai) ir gali būti nuosekliai sujungti, kad gautų aukštą įtampą, kuri naudojama galingoje įrangoje. Jis gali sukaupti daugiau energijos ir greitai ir greičiau išsiskiria, palyginti su baterijomis.
Prijungus šį kondensatorių prie grandinės ar nuolatinės įtampos šaltinio, plokštės yra krūviai ir abiejose separatoriaus pusėse susidaro priešingi krūviai, kurie sudaro dvigubo sluoksnio elektrolitinį kondensatorių.
Norėdami įkrauti superkondensatorių, teigiamą įtampos šaltinio pusę prijunkite prie teigiamo superkondensatoriaus gnybto, o neigiama įtampos šaltinio pusė bus prijungta prie neigiamo superkondensatoriaus gnybto.
Jei superkondensatorius yra prijungtas prie 15 voltų įtampos šaltinio, jis įkrauna iki 15 voltų. Padidinus įtampą už naudojamo įtampos šaltinio, superkondensatorius gali sugesti. Taigi, rezistorius yra nuosekliai sujungtas su įtampos šaltiniu ir kondensatoriumi, kad sumažėtų srovės, tekančios per kondensatorių, kiekis ir jis nesugadinamas.
Superkondensatoriui tinka pastovios srovės tiekimas ir ribotos įtampos maitinimas. Palaipsniui didinant įtampą, keičiasi kondensatoriumi tekančios srovės kiekis. Pilnai įkrautame režime srovė nukrenta pagal numatytuosius nustatymus.
„Supercapacitor Vs“ baterija
Baterijos yra plačiai naudojamos su tam tikru tūriu ir svoriu, taip pat turi geresnį energijos tankį. Superkondensatoriai yra didelės talpos kondensatoriai, turintys didelį galios tankį. Lyginant su akumuliatoriumi, superkondensatorius turi greitą įkrovimo ir iškrovimo pajėgumą, gali valdyti žemą aukštą temperatūrą, aukštą patikimumą ir mažą varžą.
Baterijos kaina yra maža, o superkondensatoriaus - didelė. Superkondensatoriai turi savaiminį išsikrovimą. Baterijoje veikimo įtampa lemia įkrovimo ir iškrovimo režimus. Superkondensatoriuje leistina įtampa priklauso nuo dielektrinės medžiagos, naudojamos tarp plokščių, tipo. Kondensatoriuje esantis elektrolitas taip pat gali padidinti talpą.
Baterijos yra švino-rūgštinės baterijos, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP ir kt. Superkondensatorių galima įsigyti su organiniais elektrolitais, vandeniniais elektrolitais, joniniais skysčiais, hibridiniais ir pseudo superkondensatoriais. Baterijos naudojamos dideliam energijos kiekiui kaupti, o superkondensatoriai naudojami dideliam galios tankiui užtikrinti.
Saulės keitiklis naudojant superkondensatorių
saulės keitiklis yra naudinga ūkininkams drėkinant, aptveriant tvoras ir pan. Saulės keitiklis naudoja saulės plokštes ir saulės energija iš šių plokščių gautas akumuliatorius. Visoje saulės keitiklio sistemoje yra įjungtas / išjungtas akumuliatoriaus įkrovimo valdymas pagal ūkininko tikslą.
saulės keitiklį naudojantis superkondensatorius
Saulės keitiklio, naudojant superkondensatorių, blokinėje diagramoje yra:
- Saulės baterija
- Impulsų generatorius
- Pakeliamas transformatorius
- MOSFET
- ON / OFF jungiklis
- Superkondensatorius ir
- Pakraunama baterija
Kai akumuliatoriaus laidai prijungti prie impulso generatorius ir savo ruožtu į MOSFET, jis sugeba generuoti ON / OFF impulsus skirtingais dažniais. Impulsai tiekiami pakopai transformatorius norint gauti žemą kintamosios srovės įtampą. Ši kintamosios srovės įtampa naudojama įvairiems tikslams ūkininkavimo metu. Superkondensatorius naudojamas visame procese, siekiant sumažinti didelę galią, greitai įkrauti ir kaupti saulės energiją bei padidinti baterijos veikimo laiką.
Saulės plokščių išėjimo energiją galima padidinti padidinus saulės plokščių matmenis.
Programos
Superkondensatoriaus taikymo sritis yra šios.
- Pateikti didelės galios ir tilto galios spragas
- Pramoninės ir elektroninės programos
- Naudojamas vėjo jėgainėse, elektrinėse ir hibridinėse transporto priemonėse
- Regeneracinis stabdymas, kad pagreitintumėte jėgą
- Norėdami paleisti maitinimą „start-stop“ sistemose
- Reguliuokite įtampą energijos tinkle
- Norint užfiksuoti ir padėti galiai esant mažesnėms ir pakeltoms apkrovoms
- Atsarginė galia greitai išsikraunančioje būsenoje.
DUK
1). Ar superkondensatoriai gali pakeisti baterijas?
Supaprastinti kondensatoriai gali pakeisti baterijas, kad būtų užtikrintas didelis galios tankis ir kad būtų paprasčiau bei greičiau įkrauti.
2). Kiek energijos gali talpinti superkondensatorius?
Superkondensatorius kaupia 22,7 džaulių didžiausią energijos kiekį, kai tiekiama 5,5 voltų įtampa. Jis kaupia 10–100 kartų daugiau energijos masės ar tūrio vienetui, palyginti su elektrolitiniais kondensatoriais
3). Kuo skiriasi akumuliatorius nuo superkondensatoriaus?
Baterijos naudojamos kaupti didelę energiją, o superkondensatoriai pasižymi dideliu galios tankiu.
Superkondensatoriai naudojami greitai kaupti ir atleisti energiją, o baterijos energiją kaupia ilgesnį laiką.
4). Kiek laiko superkondensatorius gali laikyti krūvį?
Superkondensatoriaus įkrovimo laikas yra 1–10 sekundžių, palyginti su 10–60 minučių, kol pasieksite visiškai įkrautą akumuliatorių. Jis tiekia 10 000 W / kg neribotą įkrovimo ir iškrovimo ciklą.
5). Kodėl nenaudojant kondensatorių vietoj baterijų?
Kondensatoriai kaupia elektros energiją ir turi tūkstančius įkrovimo-iškrovimo ciklų. Akumuliatorius išlieka pastovus, kai išsikrauna esant pastoviai srovei ir turi pastovią galingumą. Nors kondensatoriaus įtampa tiesine srove mažėja esant pastoviai srovei, sumažėja ir galia. Taigi, kondensatoriaus negalima pakeisti baterija. Kondensatoriui pakeisti baterija naudojama įtampos reguliatoriaus grandinė.
Taigi, viskas apie tai superkondensatoriaus apžvalga . Jie naudojami elektronikoje, taip pat pramonėje. Štai jums klausimas, kokia yra superkondensatoriaus funkcija?
