Vienkāršs pasīvs elements, ko var uzglabāt elektriskā enerģija , kad pielietoto sprieguma avotu sauc par kondensatoru. Tam ir spēja vai spēja uzglabāt elektrisko enerģiju, radot potenciālo starpību starp tā plāksnēm, un tā darbojas kā uzlādējama akumulatoru . Kondensators sastāv no divām paralēlām vadošām plāksnēm, kuras nav savienotas viena ar otru. Plātnes atdala izolācijas materiāls, ko sauc par Dielectric, kas ir vaksēts papīrs, keramika, vizlas plastmasa vai šķidrs gēls. Šī izolācijas materiāla dēļ Līdzstrāva nevar plūst caur kondensatoru. Tas bloķē strāvas plūsmu, un kondensators uzlādējas līdz tā barošanas spriegumam un darbojas kā izolators. Ja kondensatoru izmanto maiņstrāvas ķēdēs, strāvas plūsma ir taisna caur kondensatoru bez blokiem. Kondensatora elektriskā īpašība ir kapacitāte, un to mēra Farads (F). Atkarībā no dielektriskā, kondensatora kapacitāte ir dažāda. Ir viens kondensators, kuram ir vislielākā atmiņas ietilpība. Viens no tiem ir super kondensators. Šajā rakstā ir apskatīts superkondensatora pārskats.
Kas ir superkondensators?
Definīcija: Superkondensators, ko sauc arī par ultracapacitoru vai lielas ietilpības kondensators vai divslāņu elektrolītiskais kondensators, kas spēj uzglabāt lielu enerģijas daudzumu gandrīz 10 līdz 100 reizes vairāk enerģijas, salīdzinot ar elektrolītiskajiem kondensatoriem. Tas ir plaši iecienīts nekā akumulatori, jo tam ir ātrāka uzlādes jauda un ātrāka enerģijas piegāde. Tam ir vairāk uzlādes un izlādes ciklu nekā uzlādējamām baterijām. Tie ir izstrādāti mūsdienās rūpnieciskiem un ekonomiskiem labumiem. Šī kondensatora kapacitāti mēra arī Farad (F). Šī kondensatora galvenā priekšrocība ir tā efektivitāte un liela enerģijas uzglabāšanas jauda.
superkondensators
Superkondensators darbojas
Līdzīgi kā parastajā kondensatorā, arī superkondensatoram ir divas paralēlas plāksnes ar lielāku laukumu. Bet atšķirība ir tāda, ka attālums starp plāksnēm ir mazs. Plātnes veido metāli un iemērc elektrolītos. Plātnes atdala plāns slānis, ko sauc par izolatoru.
superkondensators-simbols
Kad abās pusēs veidojas pretēji lādiņi izolators , tiek izveidots elektrisks dubultslānis un plāksnes tiek uzlādētas. Tādējādi superkondensators ir uzlādēts un tam ir lielāka kapacitāte. Šie kondensatori tiek izmantoti, lai nodrošinātu lielu jaudu un nodrošinātu lielas slodzes strāvas ar zemu pretestību. Superkondensatora izmaksas ir augstas, jo tai ir liela uzlādes un izlādes kapacitāte.
Elektriski dubultslānis tiek izveidots, mainot plāksnes un veidojot pretējas lādiņas abās plākšņu pusēs. Tādējādi superkondensatorus sauc arī par divslāņu kondensatoriem vai elektriskiem divslāņu kondensatori (EDLC’S). Kad plākšņu laukums palielinās un attālums starp plāksnēm samazinās, tad kondensatora kapacitāte palielinās.
superkondensators darbojas
Ja superkondensators netiek uzlādēts, visi lādiņi tiek nejauši sadalīti šūnā. Kad superkondensators tiek uzlādēts, visi pozitīvie lādiņi tiek piesaistīti negatīvajam terminālim un negatīvie lādiņi - pozitīvajam terminālim. Parasti superkondensatori ir pieejami ar 420F kapacitāti, uzlādēšanas un izlādes strāvu 4-2Apps ar istabas temperatūru -22 grādiem pēc Celsija.
Kā uzlādēt superkondensatoru?
Superkondensatoram ir pašizlādes spēja un neierobežoti uzlādes-izlādes cikli. Šāda veida kondensatori var strādāt ar zemu spriegumu (2-3 volti), un tos var savienot virknē, lai iegūtu augstspriegumu, ko izmanto jaudīgā aprīkojumā. Tas var uzkrāt vairāk enerģijas un uzreiz un ātrāk izdalās, salīdzinot ar akumulatoriem.
Kad šis kondensators ir savienots ar ķēdi vai līdzstrāvas sprieguma avotu, plāksnes ir lādiņi un abās separatora pusēs veidojas pretēji lādiņi, kas veido divslāņu elektrolītisko kondensatoru.
Lai uzlādētu superkondensatoru, savienojiet sprieguma avota pozitīvo pusi ar superkondensatora pozitīvo spaili, un sprieguma avota negatīvā puse ir savienota ar superkondensatora negatīvo spaili.
Ja superkondensators ir pievienots 15 voltu sprieguma avotam, tad tas uzlādē līdz 15 voltiem. Palielinoties spriegumam ārpus pielietotā sprieguma avota, superkondensators var tikt sabojāts. Tātad, rezistors ir savienots virknē ar sprieguma avotu un kondensatoru, lai samazinātu strāvas daudzumu, kas plūst caur kondensatoru, un tas netiek sabojāts.
Pastāvīga strāvas padeve un ierobežota sprieguma padeve ir piemērota superkondensatoram. Palielinot spriegumu, mainās caur kondensatoru plūstošās strāvas daudzums. Pilnībā uzlādētā režīmā strāva pēc noklusējuma samazinās.
Superkondensatora Vs akumulators
Baterijas tiek plaši izmantotas ar noteiktu tilpumu un svaru, tām ir arī labāks enerģijas blīvums. Superkondensatori ir lielas ietilpības kondensatori ar lielu jaudas blīvumu. Salīdzinot ar akumulatoru, superkondensatoram ir ātra uzlādes-izlādes spēja, tas spēj izturēt zemu-augstu temperatūru, augstu uzticamību un zemu pretestību.
Akumulatora izmaksas ir zemas, savukārt superkondensatora izmaksas ir augstas. Superkondensatoriem ir pašizlādes spēja. Akumulatorā darba spriegums nosaka uzlādes un izlādes režīmus. Superkondensatorā pieļaujamais spriegums ir atkarīgs no dielektriskā materiāla veida, ko izmanto starp plāksnēm. Un arī kondensatorā esošais elektrolīts var palielināt kapacitāti.
Baterijas ir pieejamas svina-skābes akumulatoros, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP utt. Superkondensatori ir pieejami ar organisko elektrolītu, ūdens elektrolītu, jonu šķidrumu, hibrīdu un pseido superkondensatoriem. Baterijas tiek izmantotas liela enerģijas daudzuma uzkrāšanai, un superkondensatori tiek izmantoti liela jaudas blīvuma nodrošināšanai.
Saules invertors, izmantojot superkondensatoru
The saules invertors ir noderīga lauksaimniekiem apūdeņošanā, nožogošanā utt. Saules invertors izmanto saules plāksnes un saules enerģija iegūti no šīm plāksnēm, tiek uzglabāti akumulatorā. Pilna saules invertora sistēma ir ieslēgta / izslēgta, lai kontrolētu akumulatora uzlādi atbilstoši lauksaimnieka mērķim.
saules invertoru izmantojot superkondensatoru
Saules invertora blokshēma, izmantojot superkondensatoru, satur
- Saules panelis
- Impulsu ģenerators
- Paaugstināts transformators
- MOSFET
- ON / OFF slēdzis
- Superkondensators un
- Uzlādējams akumulators
Kad akumulatora vadi ir pievienoti impulsam ģenerators un savukārt MOSFET tas spēj ģenerēt ON / OFF impulsus dažādās frekvencēs. Impulsi tiek padoti pakāpienam transformators lai iegūtu zemu maiņstrāvas spriegumu. Šis maiņstrāvas spriegums tiek izmantots dažādiem pielietojumiem lauksaimniecības laikā. Superkondensators tiek izmantots visā procesā, lai mazinātu lielu jaudu, ātri uzlādētu un uzglabātu saules enerģiju, kā arī palielinātu akumulatora darbības laiku.
Saules plākšņu izejas enerģiju var palielināt, palielinot saules plākšņu izmērus.
Pieteikumi
Superkondensatora pielietojums ietver sekojošo.
- Lai nodrošinātu lielas jaudas un tilta jaudas nepilnības
- Rūpnieciskas un elektroniskas lietojumprogrammas
- Izmanto vēja turbīnās, elektriskos un hibrīdos transportlīdzekļos
- Reģeneratīvā bremzēšana, lai atbrīvotu jaudu paātrinājumā
- Lai sāktu strāvu start-stop sistēmās
- Regulējiet spriegumu enerģijas tīklā
- Lai uztvertu un palīdzētu spēkam zemākām un paceltām kravām
- Dublē enerģiju ātri izlādējamā stāvoklī.
Bieži uzdotie jautājumi
1). Vai superkondensatori var nomainīt baterijas?
Lai nodrošinātu lielu jaudas blīvumu un vienkāršiem un ātrākiem uzlādes nolūkiem, superkondensatori var nomainīt baterijas.
2). Cik daudz enerģijas var uzkrāt superkondensators?
Superkondensators uzkrāj 22,7 džoulu maksimālo enerģijas daudzumu 5,5 voltu barošanai. Tas uzkrāj 10-100 reizes vairāk enerģijas uz masas vai tilpuma vienību, salīdzinot ar elektrolītiskajiem kondensatoriem
3). Kāda ir atšķirība starp akumulatoru un superkondensatoru?
Baterijas tiek izmantotas lielas enerģijas uzglabāšanai, un superkondensatoriem ir liels jaudas blīvums.
Superkondensatori tiek izmantoti, lai ātri uzkrātu un atbrīvotu enerģiju, turpretī baterijas enerģiju uzglabā ilgāk.
4). Cik ilgi superkondensators var turēt lādiņu?
Superkondensatora uzlādes laiks ir 1–10 sekundes, salīdzinot ar 10–60 minūtēm, lai sasniegtu pilnībā uzlādētu akumulatoru. Tas nodrošina 10 000 W / kg ar neierobežotiem uzlādes-izlādes cikliem.
5). Kāpēc neizmantot kondensatorus akumulatoru vietā?
Kondensatori uzkrāj elektrisko enerģiju un tiem ir tūkstošiem uzlādes-izlādes ciklu. Akumulators paliek nemainīgs, kad tas izlādējas ar nemainīgu strāvu, un tam ir pastāvīga jauda. Kamēr kondensatora spriegums tiek samazināts lineāri pie pastāvīgas strāvas, samazinās arī jaudas jauda. Tātad, kondensatoru nevar aizstāt ar akumulatoru. Sprieguma regulatora ķēde tiek izmantota, lai kondensatoru nomainītu ar akumulatoru.
Tādējādi tas ir viss pārskats par superkondensatoru . Tos izmanto elektronikā, kā arī rūpnieciskos nolūkos. Šeit ir jautājums jums, kāda ir superkondensatora funkcija?
