Yksinkertainen passiivinen elementti, joka voi tallentaa sähköenergiaa , kun käytettyä jännitelähdettä kutsutaan kondensaattoriksi. Sillä on kyky tai kyky tallentaa sähköenergiaa tuottamalla potentiaalieroa levyjen yli, ja se käyttäytyy kuin ladattava akku . Kondensaattori koostuu kahdesta rinnakkaisesta johtavasta levystä, joita ei ole kytketty toisiinsa. Levyt erotetaan eristysmateriaalilla, jota kutsutaan Dielectriciksi, joka on vahattua paperia, keraamista, kiillemuovia tai nestemäistä geeliä. Tämän eristemateriaalin ansiosta DC-virta ei voi virrata kondensaattorin läpi. Se estää virran virtauksen ja kondensaattori latautuu syöttöjännitteensä saakka ja toimii eristimenä. Kun kondensaattoria käytetään vaihtovirtapiireissä, virran virtaus on suora kondensaattorin läpi ilman lohkoja. Kondensaattorin sähköinen ominaisuus on kapasitanssi ja se mitataan Faradissa (F). Dielektrisyydestä riippuen kondensaattorin kapasitanssi on erilainen. On yksi kondensaattori, jolla on suurin tallennuskapasiteetti. Yksi tällainen on superkondensaattori. Tässä artikkelissa käsitellään superkondensaattorin yleiskatsausta.
Mikä on superkondensaattori?
Määritelmä: Superkondensaattori, jota kutsutaan myös ultrakondensaattoriksi tai suuritehoiseksi kondensaattori tai kaksikerroksinen elektrolyyttikondensaattori, joka voi varastoida suuria määriä energiaa lähes 10 - 100 kertaa enemmän energiaa verrattuna elektrolyyttikondensaattoreihin. Se on laajalti suosittu kuin akut nopeamman latauskapasiteettinsa ja nopeamman energiansaanninsa vuoksi. Sillä on enemmän lataus- ja purkutoimintoja kuin ladattavilla akuilla. Ne on kehitetty nykyaikana teollisen ja taloudellisen hyödyn saavuttamiseksi. Tämän kondensaattorin kapasitanssi mitataan myös Faradin (F). Tämän kondensaattorin tärkein etu on sen tehokkuus ja korkea energian varastointikapasiteetti.
superkondensaattori
Superkondensaattori toimii
Samoin kuin tavallisessa kondensaattorissa, superkondensaattorissa on myös kaksi yhdensuuntaista levyä, joiden pinta-ala on suurempi. Mutta ero on siinä, että levyjen välinen etäisyys on pieni. Levyt koostuvat metalleista ja liotetaan elektrolyytteihin. Levyt erotetaan ohuella kerroksella, jota kutsutaan eristimeksi.
superkondensaattori-symboli
Kun molemmin puolin muodostuu vastakkaisia varauksia eristin , muodostuu sähköinen kaksoiskerros ja levyt ladataan. Siksi superkondensaattori on ladattu ja sillä on suurempi kapasitanssi. Näitä kondensaattoreita käytetään tuottamaan suurta tehoa ja mahdollistamaan suuria kuormitusvirtoja, joilla on pieni vastus. Superkondensaattorin hinta on korkea sen korkean lataus- ja purkukapasitanssin vuoksi.
Sähköinen kaksoiskerros syntyy, kun levyt vaihdetaan ja vastakkaiset varaukset muodostuvat levyjen molemmille puolille. Siksi superkondensaattoreita kutsutaan myös kaksikerroksisiksi kondensaattoreiksi tai sähköisiksi kaksikerroksisiksi kondensaattorit (EDLC’S). Kun levyjen pinta-ala kasvaa ja levyjen välinen etäisyys pienenee, kondensaattorin kapasitanssi kasvaa.
superkondensaattori toimii
Kun superkondensaattoria ei ole ladattu, kaikki varaukset jaetaan satunnaisesti solun sisällä. Kun superkondensaattoria ladataan, kaikki positiiviset varaukset houkutellaan negatiiviseen terminaaliin ja negatiiviset varaukset positiiviseen päätteeseen. Yleensä superkondensaattoreita on saatavana 420F: n kapasitanssilla, lataus- ja purkuvirralla 4-2Amps huoneen lämpötilassa -22 astetta.
Kuinka ladata superkondensaattori?
Superkondensaattorilla on itsepurkautuva kapasiteetti ja rajoittamattomat lataus- ja purkausjaksot. Tämäntyyppiset kondensaattorit voivat toimia pienillä jännitteillä (2-3 volttia) ja ne voidaan kytkeä sarjaan tuottamaan suurjännitettä, jota käytetään voimakkaissa laitteissa. Se voi varastoida enemmän energiaa ja vapauttaa sen heti ja nopeammin verrattuna paristoihin.
Kun tämä kondensaattori on kytketty piiriin tai DC-jännitelähteeseen, levyt ovat varauksia ja vastakkaisia varauksia muodostuu erottimen molemmille puolille, mikä muodostaa kaksikerroksisen elektrolyyttikondensaattorin.
Superkondensaattorin lataamiseksi kytke jännitelähteen positiivinen puoli superkondensaattorin positiiviseen napaan ja jännitelähteen negatiivinen puoli on kytketty superkondensaattorin negatiiviseen napaan.
Jos superkondensaattori on kytketty 15 voltin jännitelähteeseen, se lataa jopa 15 volttia. Kun jännite kasvaa käytetyn jännitelähteen ulkopuolelle, superkondensaattori voi vahingoittua. Joten vastus on kytketty sarjaan jännitelähteen ja kondensaattorin kanssa kondensaattorin läpi virtaavan virran määrän vähentämiseksi eikä se vahingoitu.
Jatkuva virransyöttö ja rajoitettu jännitesyöttö soveltuvat superkondensaattoriin. Kun jännitettä nostetaan vähitellen, kondensaattorin läpi virtaavan virran määrä muuttuu. Täyteen ladatussa tilassa virta laskee oletusarvoisesti.
Superkondensaattorin Vs-akku
Paristoja käytetään laajalti tietyllä tilavuudella ja painolla, niillä on myös parempi energiatiheys. Superkondensaattorit ovat suuritehoisia kondensaattoreita, joilla on suuri tehotiheys. Akkuun verrattuna superkondensaattorilla on nopea lataus- ja purkukapasiteetti, se pystyy käsittelemään matalan ja korkean lämpötilan, korkean luotettavuuden ja matalan impedanssin.
Akun hinta on pieni, kun taas superkondensaattorin hinta on korkea. Superkondensaattoreilla on itsepurkautuva kapasiteetti. Akussa käyttöjännite määrää lataus- ja purkutilat. Superkondensaattorissa sallittu jännite riippuu levyjen välissä käytetyn dielektrisen materiaalin tyypistä. Ja myös kondensaattorin elektrolyytti voi lisätä kapasitanssia.
Akkuja on saatavana lyijyhappoakkuina, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP jne. Superkondensaattoreita on saatavana orgaanisen elektrolyytin, vesipitoisen elektrolyytin, ionisen nesteen, hybridin ja pseudo-superkondensaattoreiden kanssa. Paristoja käytetään suurien energiamäärien varastointiin ja superkondensaattoreita käytetään suuren tehotiheyden tuottamiseen.
Aurinkosuuntaaja superkondensaattorilla
aurinkoinvertteri on hyödyllistä viljelijöille kastelussa, aidoissa jne. Aurinkosuuntaaja käyttää aurinkolevyjä ja aurinkoenergia Näistä levyistä saadut tulokset varastoidaan akkuun. Täydellisessä aurinkosuuntaajajärjestelmässä on ON / OFF-kytkin, joka ohjaa akun lataamista maanviljelijän tarkoituksen mukaan.
aurinko-invertteriä käyttävä superkondensaattori
Superkondensaattoria käyttävän aurinkosuuntaajan lohkokaavio sisältää
- Aurinkopaneeli
- Pulssigeneraattori
- Askelmuuntaja
- MOSFET
- On / off kytkin
- Superkondensaattori ja
- Uudelleenladattava akku
Kun akun johdot on kytketty pulssiin generaattori ja puolestaan MOSFETille se pystyy tuottamaan ON / OFF-pulsseja eri taajuuksilla. Pulssit syötetään tehostamiseen muuntaja matalan vaihtojännitteen saamiseksi. Tätä vaihtojännitettä käytetään erilaisiin sovelluksiin viljelyn aikana. Superkondensaattoria käytetään koko prosessissa korkean tehon vähentämiseen, aurinkoenergian nopeaan lataamiseen ja varastointiin sekä akun käyttöiän pidentämiseen.
Aurinkolevyjen lähtöenergiaa voidaan lisätä lisäämällä aurinkolevyjen mittoja.
Sovellukset
Superkondensaattorin sovellukset sisältävät seuraavat.
- Tuottaa suuritehoiset ja silta-aukot
- Teolliset ja elektroniset sovellukset
- Käytetään tuulivoimaloissa, sähkö- ja hybridiajoneuvoissa
- Regeneratiivinen jarrutus vapauttamaan teho kiihdytyksessä
- Virran käynnistys käynnistys-pysäytysjärjestelmissä
- Säädä jännite energiaverkossa
- Sieppaamaan ja auttamaan tehoa pienemmissä ja nostetuissa kuormissa
- Varmuuskopioi virran nopeasti purkautuvassa tilassa.
UKK
1). Voivatko superkondensaattorit korvata paristot?
Superkondensaattorit voivat korvata paristot suuritehoisen tiheyden saavuttamiseksi ja yksinkertaista ja nopeaa lataamista varten.
2). Kuinka paljon energiaa superkondensaattori voi tallentaa?
Superkondensaattori tallentaa 22,7 joulen enimmäismäärän energiaa 5,5 voltin syöttöön. Se tallentaa 10-100 kertaa enemmän energiaa massa- tai tilavuusyksikköä kohti verrattuna elektrolyyttikondensaattoreihin
3). Mitä eroa on akulla ja superkondensaattorilla?
Paristoja käytetään korkean energian varastointiin ja superkondensaattoreilla on suuri tehotiheys.
Superkondensaattoreita käytetään virran varastointiin ja vapauttamiseen nopeasti, kun taas paristot varastoivat energiaa pidempään.
4). Kuinka kauan superkondensaattori voi pitää latausta?
Superkondensaattorin latausaika on 1-10 sekuntia verrattuna 10-60 minuuttiin täyteen ladatun akun saavuttamiseksi. Se tuottaa 10000 W / kg rajoittamattomilla lataus- ja purkausjaksoilla.
5). Miksi et käyttäisi kondensaattoreita paristojen sijaan?
Kondensaattorit varastoivat sähköenergiaa ja niillä on tuhansia lataus- ja purkausjaksoja. Akku pysyy vakiona, kun se purkautuu tasaisella virralla ja sillä on jatkuva teho. Vaikka kondensaattorin jännite putoaa lineaarisesti vakiovirralla, myös teho laskee. Kondensaattoria ei siis voi korvata paristolla. Jännitteen säätöpiiriä käytetään korvaamaan kondensaattori paristolla.
Näin ollen kyse on kaikesta yleiskuva superkondensaattorista . Näitä käytetään elektroniikassa sekä teollisissa sovelluksissa. Tässä on kysymys sinulle, mikä on superkondensaattorin tehtävä?
