Što je superkondenzator - rad i njegove primjene

Što je superkondenzator - rad i njegove primjene

Jednostavan pasivni element koji se može pohraniti električna energija , kada se primijenjeni izvor napona naziva kondenzator. Ima sposobnost ili kapacitet pohranjivanja električne energije stvaranjem potencijalne razlike na pločama i ponaša se poput punjive baterija . Kondenzator se sastoji od dvije paralelne vodljive ploče, koje međusobno nisu povezane. Ploče su odvojene izolacijskim materijalom nazvanim Dielectric, koji je voštani papir, keramika, tinjaca plastika ili tekući gel. Zbog ovog izolacijskog materijala, Istosmjerna struja ne može teći kroz kondenzator. Blokira protok struje i kondenzator se puni do napona napajanja i djeluje kao izolator. Kad se kondenzator koristi u izmjeničnim krugovima, protok struje je ravno kroz kondenzator bez blokova. Električno svojstvo kondenzatora je kapacitet i mjeri se u Faradsu (F). Ovisno o dielektriku, kapacitivnost kondenzatora je različita. Postoji jedan kondenzator koji ima najveći kapacitet pohrane. Jedan od takvih je Super kondenzator. Ovaj članak govori o pregledu superkondenzatora.



Što je Supercapacitor?

Definicija: Superkondenzator koji se naziva i ultrakondenzator ili visokog kapaciteta kondenzator ili dvoslojni elektrolitski kondenzator koji može pohraniti velike količine energije gotovo 10 do 100 puta više energije u usporedbi s elektrolitskim kondenzatorima. Općenito je preferirana od baterija zbog bržeg kapaciteta punjenja i brže isporuke energije. Ima više ciklusa punjenja i pražnjenja od punjivih baterija. Oni su razvijeni u moderno doba za industrijske i ekonomske koristi. Kapacitet ovog kondenzatora također se mjeri u Faradovom (F). Glavna prednost ovog kondenzatora je njegova učinkovitost i visokoenergetski kapacitet skladištenja.


super-kondenzator

super-kondenzator





Superkondenzator radi

Slično normalnom kondenzatoru, i superkondenzator ima dvije paralelne ploče s većom površinom. Ali razlika je u tome što je udaljenost između ploča mala. Ploče su izrađene od metala i natopljene elektrolitima. Ploče su odvojene tankim slojem koji se naziva izolator.

Superkondenzator-simbol

superkondenzator-simbol



Kada se na obje strane tvore suprotni naboji izolator , formira se električni dvostruki sloj i ploče se napune. Stoga se superkondenzator puni i ima veći kapacitet. Ovi se kondenzatori koriste za pružanje velike snage i omogućavanje struja velikog opterećenja s malim otporom. Trošak superkondenzatora je visok zbog visokog kapaciteta punjenja i pražnjenja.

Dvostruki električni sloj nastaje kada se ploče promijene i na obje strane ploča nastanu suprotni naboji. Stoga se superkondenzatori nazivaju i dvoslojni kondenzatori ili električni dvoslojni kondenzatori (EDLC’S). Kada se površina ploča povećava, a udaljenost između ploča smanjuje, tada se povećava kapacitet kondenzatora.

Superkondenzator-radi

superkondenzator koji radi

Kada se superkondenzator ne napuni, svi se naboji nasumično raspoređuju unutar ćelije. Kada se superkondenzator napuni, svi pozitivni naboji privlače se na negativni terminal, a negativni naboji na pozitivni terminal. Općenito, superkondenzatori su dostupni s 420F kapacitivnosti, strujom punjenja i pražnjenja 4-2Amps s sobnom temperaturom od -22 stupnjeva Celzijevih.


Kako napuniti superkondenzator?

Superkondenzator ima kapacitet samopražnjenja i neograničene cikluse punjenja i pražnjenja. Ove vrste kondenzatora mogu raditi s niskim naponima (2-3 volta) i mogu se povezati u seriju kako bi proizvele visoki napon, koji se koristi u snažnoj opremi. Može pohraniti više energije i otpušta se trenutno i brže u usporedbi s baterijama.

Kad je ovaj kondenzator povezan s krugom ili izvorom istosmjernog napona, ploče su naboji i na obje strane separatora nastaju suprotni naboji, koji tvore dvoslojni elektrolitski kondenzator.

Da biste napunili superkondenzator, spojite pozitivnu stranu izvora napona na pozitivnu stezaljku superkondenzatora, a negativna strana izvora napona spojena je na negativnu stezaljku superkondenzatora.

Ako je superkondenzator spojen na izvor napona od 15 volti, on puni do 15 volti. Kako se napon povećava iznad primijenjenog izvora napona, superkondenzator se može oštetiti. Dakle, otpornik je povezan u seriju s izvorom napona i kondenzatorom kako bi se smanjila količina struje koja prolazi kroz kondenzator i ne oštećuje se.

Opskrba konstantnom strujom i ograničeni napon pogodna su za superkondenzator. Kad se napon postupno povećava, mijenja se količina struje koja prolazi kroz kondenzator. U potpuno napunjenom načinu struja prema zadanim postavkama pada.

Supercapacitor Vs Battery

Baterije se široko koriste s određenim volumenom i težinom, a imaju i bolju gustoću energije. Superkondenzatori su kondenzatori velikog kapaciteta s velikom gustoćom snage. U usporedbi s baterijom, superkondenzator ima brzi kapacitet punjenja-pražnjenja, može podnijeti nisko-visoke temperature, visoku pouzdanost i malu impedansu.

Cijena baterije je niska, dok je cijena superkondenzatora visoka. Superkondenzatori imaju kapacitet samopražnjenja. U bateriji radni napon određuje načine punjenja i pražnjenja. U superkondenzatoru dopušteni napon ovisi o vrsti dielektričnog materijala koji se koristi između ploča. A također elektrolit u kondenzatoru može povećati kapacitet.

Baterije su dostupne u olovnim baterijama, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP, itd. Superkondenzatori su dostupni s organskim elektrolitom, vodenim elektrolitom, ionskom tekućinom, hibridnim i pseudo superkondenzatorima. Baterije se koriste za pohranu velike količine energije, a superkondenzatori se koriste za isporuku velike gustoće snage.

Solarni pretvarač pomoću superkondenzatora

The solarni pretvarač koristan je poljoprivrednicima u navodnjavanju, ograđivanju itd. Solarni pretvarač koristi solarne ploče i solarna energija dobiveno s ovih ploča pohranjuje se u bateriju. Kompletni solarni sustav pretvarača ima UKLJUČENO / ISKLJUČENO za kontrolu punjenja baterije u skladu sa svrhom poljoprivrednika.

Superkondenzator solarnog pretvarača

solarni pretvarač koji koristi pretvarač

Blok dijagram solarnog pretvarača koji koristi superkondenzator sadrži,

  • Solarni panel
  • Generator impulsa
  • Povećavajući transformator
  • MOSFET
  • Prekidač ON / OFF
  • Superkondenzator i
  • Punjiva baterija

Kad su izvodi baterije spojeni na puls generator a zauzvrat do MOSFET-a, on je sposoban generirati ON / OFF impulse na različitim frekvencijama. Impulsi se dovode do pojačavača transformator za dobivanje niskog izmjeničnog napona. Ovaj izmjenični napon koristi se za različite primjene tijekom poljoprivrede. Superkondenzator se koristi u cijelom procesu za stvaranje velike snage, za brzo punjenje i spremanje sunčeve energije te za produljenje vijeka trajanja baterije.

Izlazna energija solarnih ploča može se povećati povećanjem dimenzija solarnih ploča.

Prijave

Primjene superkondenzatora uključuju sljedeće.

  • Da bi se postigla velika snaga i premostili razmaci snage
  • Industrijske i elektroničke primjene
  • Koristi se u vjetroagregatima, električnim i hibridnim vozilima
  • Regenerativno kočenje za oslobađanje snage u ubrzanju
  • Za pokretanje napajanja u sustavima start-stop
  • Regulirajte napon u energetskoj mreži
  • Za hvatanje i pomoć snage pri nižim i podignutim teretima
  • Izrađuje sigurnosne kopije napajanja u stanju brzog pražnjenja.

Najčešća pitanja

1). Mogu li superkondenzatori zamijeniti baterije?

Kako bi se postigla velika gustoća snage, a za jednostavne i najbrže punjenje, superkondenzatori mogu zamijeniti baterije.

2). Koliko energije može spremiti superkondenzator?

Superkondenzator pohranjuje 22,7 džula maksimalne količine energije za opskrbu od 5,5 volti. Pohranjuje 10-100 puta više energije po jedinici mase ili volumena u usporedbi s elektrolitskim kondenzatorima

3). Koja je razlika između baterije i superkondenzatora?

Baterije se koriste za pohranu visoke energije, a superkondenzatori imaju veliku gustoću snage.
Superkondenzatori se koriste za brzo pohranjivanje i oslobađanje energije dok baterije dulje pohranjuju energiju.

4). Koliko dugo superkondenzator može držati naboj?

Vrijeme punjenja superkondenzatora je 1-10 sekundi u usporedbi s 10-60 minuta za postizanje potpuno napunjene baterije. Dostavlja 10.000 W / kg s neograničenim ciklusima punjenja-pražnjenja.

5). Zašto ne koristiti kondenzatore umjesto baterija?

Kondenzatori pohranjuju električnu energiju i imaju tisuće ciklusa punjenja-pražnjenja. Baterija ostaje konstantna kad se prazni konstantnom strujom i ima konstantnu izlaznu snagu. Dok napon kondenzatora linearno pada konstantnom strujom, izlazna snaga također pada. Dakle, kondenzator se ne može zamijeniti baterijom. Krug regulatora napona koristi se za zamjenu kondenzatora baterijom.

Dakle, ovdje se radi o svemu pregled superkondenzatora . Koriste se u elektronici, kao i u industrijskim primjenama. Evo pitanja za vas, koja je funkcija superkondenzatora?