Et enkelt passivt element som kan lagres elektrisk energi , når en påført spenningskilde kalles kondensator. Den har en evne eller kapasitet til å lagre elektrisk energi ved å produsere potensiell forskjell på platene, og den oppfører seg som en oppladbar batteri . Kondensatoren består av to parallelle ledende plater, som ikke er koblet til hverandre. Platene er atskilt med et isolasjonsmateriale kalt Dielectric, som er vokspapir, keramikk, glimmerplast eller flytende gel. På grunn av dette isolasjonsmaterialet, er DC-strøm kan ikke strømme gjennom kondensatoren. Den blokkerer strømmen og kondensatoren lades opp til forsyningsspenningen og fungerer som en isolator. Når kondensatoren brukes i vekselstrømskretser, går strømmen rett gjennom kondensatoren uten blokker. Kondensatorens elektriske egenskap er kapasitans og måles i Farads (F). Avhengig av dielektrikumet, varierer kapasitansen til kondensatoren. Det er en kondensator som har høyest lagringskapasitet. En slik er en super kondensator. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over superkondensator.
Hva er Supercapacitor?
Definisjon: En superkapasitor også kalt ultrakapasitor eller høy kapasitet kondensator eller dobbeltlags elektrolytkondensator som kan lagre store mengder energi nesten 10 til 100 ganger mer energi sammenlignet med elektrolytkondensatorene. Det er allment foretrukket enn batterier på grunn av raskere ladekapasitet og raskere levering av energi. Den har flere ladesykluser enn oppladbare batterier. Disse er utviklet i moderne tid for industrielle og økonomiske fordeler. Kapasitansen til denne kondensatoren måles også i Farad (F). Den største fordelen med denne kondensatoren er effektiviteten og lagringskapasiteten med høy energi.
superkondensator
Superkondensator fungerer
I likhet med en vanlig kondensator, har superkondensatoren også to parallelle plater med større område. Men forskjellen er at avstanden mellom platene er liten. Platene består av metaller og dynket i elektrolytter. Platene er atskilt med et tynt lag som kalles en isolator.
superkondensator-symbol
Når motsatte ladninger dannes på begge sider av isolatoren , dannes et elektrisk dobbeltlag og platene lades. Derfor er superkondensatoren ladet og har høyere kapasitans. Disse kondensatorene brukes til å gi høy effekt og muliggjøre høye belastningsstrømmer med lav motstand. Kostnaden for superkondensatoren er høy på grunn av høy lading og utladningskapasitet.
Et elektrisk-dobbelt lag opprettes når platene skiftes og motsatte ladninger dannes på begge sider av platene. Derfor kalles superkondensatorene også dobbeltlagskondensatorer eller elektriske dobbeltlag kondensatorer (EDLC’S). Når arealet til platene øker og avstanden mellom platene synker, øker kondensatorens kapasitans.
superkondensator-arbeid
Når superkondensatoren ikke er ladet, fordeles alle ladningene tilfeldig i cellen. Når superkondensatoren er ladet, tiltrekkes alle positive ladninger av den negative terminalen og negative ladninger tiltrekkes av den positive terminalen. Generelt er superkondensatorer tilgjengelig med 420F kapasitans, lading og utladningsstrøm 4-2Amps med en romtemperatur på -22 grader Celsius.
Hvordan lade en superkondensator?
Superkondensatoren har selvutladningskapasitet og ubegrensede sykluser for lading. Disse typer kondensatorer kan fungere med lave spenninger (2-3 volt) og kan kobles i serie for å produsere høyspenning, som brukes i kraftig utstyr. Den kan lagre mer energi og frigjøres øyeblikkelig og raskere sammenlignet med batterier.
Når denne kondensatoren er koblet til kretsen eller DC-spenningskilden, blir platene ladet og motsatte ladninger dannes på begge sider av separatoren, som danner en dobbeltlags elektrolytisk kondensator.
For å lade en superkapasitor, kobler du den positive siden av spenningskilden til den positive terminalen på superkapasitoren, og den negative siden av spenningskilden er koblet til den negative terminalen til superkapasitoren.
Hvis superkondensatoren er koblet til en spenningskilde på 15 volt, lades den opptil 15 volt. Når spenningen økes utover den påførte spenningskilden, kan superkondensatoren bli skadet. Motstanden er så koblet i serie med spenningskilden og kondensatoren for å redusere mengden strøm som strømmer gjennom kondensatoren, og den blir ikke skadet.
Konstant strømforsyning og begrenset spenningsforsyning er egnet for superkondensatoren. Når spenningen økes gradvis, endres mengden strøm som strømmer gjennom kondensatoren. I fulladet modus faller strømmen som standard.
Superkondensator vs batteri
Batteriene brukes mye med et bestemt volum og vekt, har også bedre energitetthet. Superkondensatorer er kondensatorer med høy kapasitet med høy effekttetthet. Sammenlignet med et batteri, har superkondensatoren rask ladeavgivelseskapasitet, kan håndtere lav-høy temperatur, høy pålitelighet og lav impedans.
Kostnaden for batteriet er lav, mens kostnaden for en superkondensator er høy. Superkondensatorer har selvutladningskapasitet. I batteriet bestemmer driftsspenningen lading og utladning. I en superkondensator avhenger den tillatte spenningen av typen dielektrisk materiale som brukes mellom platene. Og også elektrolytten i kondensatoren kan øke kapasitansen.
Batterier er tilgjengelige i blybatterier, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP, etc. Superkondensatorer er tilgjengelige med organisk elektrolytt, vandig elektrolytt, ionisk væske, hybrid og pseudo superkondensatorer. Batterier brukes til å lagre store mengder energi, og superkondensatorer brukes til å levere høy effekttetthet.
Solar Inverter bruker en superkondensator
De solenergi inverter er nyttig for bøndene i vanning, gjerder osv. Solomformeren bruker solcelleplater og solenergi oppnådd fra disse platene lagres i et batteri. Det komplette solcelleomformersystemet har en PÅ / AV-bryter for å kontrollere ladingen av batteriet i henhold til formålet til bonden.
solenergi-inverter-bruker-superkondensator
Blokkdiagrammet til solomformeren ved hjelp av superkapasitor inneholder,
- Solcellepanel
- Pulsgenerator
- Step-up transformator
- MOSFET
- På / av bryter
- Superkondensator og
- Oppladbart batteri
Når batterikablene er koblet til pulsen generator og i sin tur til MOSFET, er den i stand til å generere PÅ / AV-pulser ved forskjellige frekvenser. Pulsen blir matet opp transformator for å oppnå lav vekselstrøm. Denne vekselstrømmen brukes til forskjellige bruksområder under oppdrett. Superkondensatoren brukes i hele prosessen for å levere høy effekt, for rask lading og lagring av solenergi og for å øke batterilevetiden.
Utgangsenergien til solplatene kan økes ved å øke dimensjonene til solplatene.
applikasjoner
Anvendelsene av superkondensator inkluderer følgende.
- Å levere høy effekt og bygge brohull
- Industrielle og elektroniske applikasjoner
- Brukes i vindturbiner, elektriske og hybridbiler
- Regenerativ bremsing for å frigjøre kraften i akselerasjon
- Å starte kraft i start-stopp-systemer
- Reguler spenning i energinettet
- Å fange opp og assistere kraften i lavere last og løftet last
- Sikkerhetskopierer strømmen i en rask utladningstilstand.
Vanlige spørsmål
1). Kan superkondensatorer erstatte batterier?
For å levere høy effekttetthet, og for enkle og raskeste ladeformål, kan superkondensatorene skifte ut batterier.
2). Hvor mye energi kan en superkondensator lagre?
Superkondensatoren lagrer 22,7 joule maksimal energimengde for 5,5 volt forsyning. Den lagrer 10-100 ganger mer energi per enhetsmasse eller volum sammenlignet med elektrolytkondensatorer
3). Hva er forskjellen mellom et batteri og en superkondensator?
Batterier brukes til å lagre høy energi og superkondensatorer har høy effekttetthet.
Superkondensatorer brukes til å lagre og frigjøre strøm raskt, mens batterier lagrer energien i lengre perioder.
4). Hvor lenge kan en superkapasitor holde en kostnad?
Ladetiden til superkondensatoren er 1-10 sekunder sammenlignet med 10-60 minutter for å nå et fulladet batteri. Den leverer 10.000 W / kg med ubegrensede sykluser for lading.
5). Hvorfor ikke bruke kondensatorer i stedet for batterier?
Kondensatorer lagrer elektrisk energi og har tusenvis av lade-utladningssykluser. Batteriet holder seg konstant når det lades ut med konstant strøm og har konstant effekt. Mens kondensatorens spenning faller lineært med en konstant strøm, faller også utgangseffekten. Så kondensatoren kan ikke byttes ut med et batteri. En spenningsregulator krets brukes til å erstatte en kondensator med et batteri.
Dermed handler dette om en oversikt over en superkondensator . Disse brukes i elektronikk så vel som i industrielle applikasjoner. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til en superkondensator?
