Egyszerű passzív elem, amely képes tárolni elektromos energia , amikor az alkalmazott feszültségforrást kondenzátornak nevezzük. Képes vagy képes tárolni az elektromos energiát azáltal, hogy potenciálkülönbséget generál a lemezeken, és újratölthető módon viselkedik akkumulátor . A kondenzátor két párhuzamosan vezető lemezből áll, amelyek nincsenek egymással összekapcsolva. A lemezeket egy Dielectric nevű szigetelőanyag választja el, amely viaszpapír, kerámia, csillám műanyag vagy folyékony gél. Ennek a szigetelőanyagnak köszönhetően a DC áram nem tud átfolyni a kondenzátoron. Blokkolja az áram áramlását, és a kondenzátor a tápfeszültségéig töltődik, és szigetelőként működik. Ha a kondenzátort váltakozó áramkörökben használják, az áram áramlása egyenes a kondenzátoron keresztül, blokkok nélkül. A kondenzátor elektromos tulajdonsága a kapacitás, és ezt Faradsban (F) mérik. A dielektriától függően a kondenzátor kapacitása különböző. Van egy kondenzátor, amely rendelkezik a legnagyobb tárolókapacitással. Az egyik ilyen egy szuper kondenzátor. Ez a cikk a szuperkondenzátor áttekintését tárgyalja.
Mi az a szuperkondenzátor?
Meghatározás: Szuperkondenzátor, amelyet ultrakondenzátornak vagy nagy kapacitásúnak is neveznek kondenzátor vagy kétrétegű elektrolit kondenzátor, amely nagy mennyiségű energiát képes az elektrolit kondenzátorokhoz képest közel 10–100-szor több energiát tárolni. Gyorsabb töltési kapacitása és gyorsabb energiaellátása miatt széles körben előnyben részesíti az akkumulátorokét. Több töltési és kisütési ciklus van, mint az újratölthető akkumulátoroké. Ezeket a modern időkben fejlesztették ki ipari és gazdasági előnyök érdekében. Ennek a kondenzátornak a kapacitását Farad-ban (F) is mérik. A kondenzátor fő előnye a hatékonysága és a nagy energiatárolási kapacitás.
szuper-kondenzátor
Szuperkondenzátor működő
A normál kondenzátorhoz hasonlóan a szuperkondenzátornak két párhuzamos, nagyobb területtel ellátott lemeze is van. De a különbség az, hogy a lemezek közötti távolság kicsi. A lemezek fémekből állnak és elektrolitokban vannak áztatva. A lemezeket egy vékony réteg választja el, amelyet szigetelőnek nevezünk.
szuperkondenzátor-szimbólum
Amikor ellentétes töltések keletkeznek mindkét oldalán a szigetelő , elektromos kettős réteg képződik, és a lemezeket feltöltjük. Ezért a szuperkondenzátor töltve van, és nagyobb a kapacitása. Ezeket a kondenzátorokat nagy teljesítmény biztosítására és alacsony ellenállású nagy terhelésű áramok engedélyezésére használják. A szuperkondenzátor költsége magas a magas töltési és kisütési kapacitás miatt.
Elektromos kettős réteg jön létre, amikor a lemezeket megváltoztatják, és a lemezek mindkét oldalán ellentétes töltések keletkeznek. Ezért a szuperkondenzátorokat kétrétegű kondenzátoroknak vagy elektromos kétrétegűeknek is nevezik kondenzátorok (EDLC’S). Amikor a lemezek területe nő és a lemezek közötti távolság csökken, akkor a kondenzátor kapacitása növekszik.
szuperkondenzátor-munka
Ha a szuperkondenzátor nincs feltöltve, akkor az összes töltés véletlenszerűen oszlik el a cellán belül. A szuperkondenzátor töltésekor az összes pozitív töltés vonzódik a negatív terminálhoz, a negatív töltések pedig a pozitív terminálhoz. Általában a szuperkondenzátorok 420F kapacitásúak, 4-2 amperes töltő- és kisütőáramúak, szobahőmérsékletük -22 Celsius fok.
Hogyan lehet feltölteni egy szuperkondenzátort?
A szuperkondenzátor rendelkezik az önkisülési kapacitással és korlátlan töltési-kisütési ciklusokkal. Az ilyen típusú kondenzátorok alacsony feszültséggel (2-3 V) működhetnek, és sorba köthetők nagyfeszültség előállítására, amelyet nagy teljesítményű berendezésekben használnak. Több energiát képes tárolni, és az akkumulátorokhoz képest azonnal és gyorsabban szabadul fel.
Amikor ezt a kondenzátort az áramkörhöz vagy az egyenfeszültség-forráshoz csatlakoztatják, a lemezek töltések és ellentétes töltések keletkeznek a szeparátor mindkét oldalán, ami kétrétegű elektrolit-kondenzátort képez.
Szuperkondenzátor feltöltéséhez kösse a feszültségforrás pozitív oldalát a szuperkondenzátor pozitív kapcsaira, és a feszültségforrás negatív oldala a szuperkondenzátor negatív kapcsaira csatlakozzon.
Ha a szuperkondenzátor 15 voltos feszültségforráshoz van csatlakoztatva, akkor legfeljebb 15 voltos töltést képes feltölteni. Amint a feszültség növekszik az alkalmazott feszültségforráson túl, a szuperkondenzátor megsérülhet. Tehát, az ellenállást sorba kötik a feszültségforrással és a kondenzátorral, hogy csökkentse a kondenzátoron átáramló áram mennyiségét, és nem károsodik.
Az állandó áramellátás és a korlátozott feszültségellátás alkalmas a szuperkondenzátorra. A feszültség fokozatos növelésével megváltozik a kondenzátoron átáramló áram mennyisége. Teljesen feltöltött üzemmódban az áram alapértelmezés szerint csökken.
Supercapacitor Vs akkumulátor
Az elemeket széles körben használják meghatározott térfogattal és tömeggel, jobb energiasűrűséggel is. A szuperkondenzátorok nagy teljesítményű, nagy teljesítménysűrűségű kondenzátorok. Akkumulátorhoz képest a szuperkondenzátor gyors töltési-kisütési kapacitással rendelkezik, képes kezelni az alacsony-magas hőmérsékletet, a megbízhatóságot és az alacsony impedanciát.
Az akkumulátor költsége alacsony, míg a szuperkondenzátor költsége magas. A szuperkondenzátorok rendelkeznek az önkisülési képességgel. Az akkumulátorban az üzemi feszültség határozza meg a töltési és kisütési módokat. Szuperkondenzátorban a megengedett feszültség a lemezek között használt dielektromos anyag típusától függ. És a kondenzátorban lévő elektrolit is növelheti a kapacitást.
Az akkumulátorok kaphatók ólom-savas akkumulátorokban, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP stb. Az elemeket nagy mennyiségű energia tárolására használják, a szuperkondenzátorokat pedig a nagy teljesítménysűrűség biztosítására használják.
Szolár inverter szuperkondenzátorral
A napenergia inverter hasznos a gazdálkodóknak az öntözésben, a kerítésben stb. A szolár inverter napelemeket és napenergia ezekből a lemezekből nyert elemeket akkumulátorba tárolják. A teljes szolár inverter rendszer be- és kikapcsolásával kapcsolhatja be az akkumulátor töltését a gazdálkodó céljának megfelelően.
szolár invertert használó szuperkondenzátor
A szuperkondenzátoros szolár inverter blokkvázlata a következőket tartalmazza:
- Napelem
- Impulzusgenerátor
- Fokozatos transzformátor
- MOSFET
- BE / KI kapcsoló
- Szuperkondenzátor és
- Újratölthető elem
Amikor az akkumulátor vezetékei csatlakoznak az impulzushoz generátor és viszont a MOSFET felé képes ON / OFF impulzusokat generálni különböző frekvenciákon. Az impulzusokat a fokozatba táplálják transzformátor alacsony váltakozó feszültség elérése érdekében. Ezt a váltakozó feszültséget a gazdálkodás során különböző alkalmazásokhoz használják. A szuperkondenzátort az egész folyamat során használják a nagy teljesítmény csökkentésére, a napenergia gyors töltésére és tárolására, valamint az akkumulátor élettartamának növelésére.
A napelemek kimeneti energiája növelhető a napelemek méreteinek növelésével.
Alkalmazások
A szuperkondenzátor alkalmazásai a következők.
- Nagy teljesítményű és híd teljesítménybeli hiányosságok biztosítása
- Ipari és elektronikus alkalmazások
- Használt szélturbinákban, elektromos és hibrid járművekben
- Regeneratív fékezés, hogy gyorsítsa fel az erőt
- Az áramellátás indítása start-stop rendszerekben
- Szabályozza az energiarács feszültségét
- Az erő megragadása és segítése alacsonyabb terheléseknél és emelt terheléseknél
- A tápellátás gyors lemerülési állapotban van.
GYIK
1). Cserélhetik-e az akkumulátorokat a szuperkondenzátorok?
A nagy teljesítménysűrűség biztosítása érdekében, valamint az egyszerű és leggyorsabb töltés érdekében a szuperkondenzátorok kicserélhetik az elemeket.
2). Mennyit tud energiatárolni egy szuperkondenzátor?
A szuperkondenzátor 22,7 joule maximális energiát tárol 5,5 voltos ellátáshoz. 10-100-szor több energiát tárol el egységnyi tömegre vagy térfogatra, összehasonlítva az elektrolit kondenzátorokkal
3). Mi a különbség az akkumulátor és a szuperkondenzátor között?
Az elemeket nagy energia tárolására használják, a szuperkondenzátorok pedig nagy sűrűségűek.
A szuperkondenzátorokat az energia gyors tárolására és felszabadítására használják, míg az akkumulátorok hosszabb ideig tárolják az energiát.
4). Meddig bírja a szuperkondenzátor töltést?
A szuperkondenzátor töltési ideje 1-10 másodperc, szemben a teljesen feltöltött akkumulátor eléréséhez szükséges 10-60 perccel. 10 000 W / kg teljesítményt nyújt korlátlan töltési-kisütési ciklusokkal.
5.) Miért ne használna kondenzátorokat akkumulátorok helyett?
A kondenzátorok elektromos energiát tárolnak, és több ezer töltési-kisütési ciklusuk van. Az akkumulátor állandó marad, ha állandó áram mellett lemerül és állandó teljesítményt nyújt. Míg a kondenzátor feszültsége lineárisan csökken állandó áram mellett, a teljesítmény is csökken. Tehát a kondenzátort nem lehet akkumulátorra cserélni. A kondenzátor akkumulátorra cseréjére feszültségszabályozó áramkört használnak.
Így erről van szó egy szuperkondenzátor áttekintése . Ezeket az elektronikában, valamint az ipari alkalmazásokban használják. Itt egy kérdés az Ön számára, mi a feladata a szuperkondenzátornak?
