مزايا ومساوئ supercapacitor

فان supercapacitor يشبه مكثف العاديه فيما عدا انه يتيح السعه العالية جدا في حجم صغير. هو تخزين الطاقة بواسطة ساكنة التهمة. تطبيق الفولطيه التفاضليه على الايجابية والسلبيه لوحات الاتهامات supercapacitor. هذا المفهوم هو مماثل لكهربائي المسؤول ان يبنى حتى عندما يمشي على السجاد. لمس جسم ما في الأرض الاطلاقات المحتملة الطاقة. فان مفهوم supercapacitor وقد حولها لعدد من السنوات ، ولقد وجد العديد من التطبيقات المتخصصه.

في حين منتظم مكثف ويتكون من موصل اوراق القصدير وجاف الفاصله ، supercapacitor هو الصليب بين آ مكثف واحد كهربائي - بطاريه الكيمياءيه. ومن الاستخدامات الخاصة وبعض الاقطاب الكهرباءيه المنحل بالكهرباء. وهناك ثلاثة أنواع من مواد مناسبة القطب الكهربائي لsupercapacitor ، وهي : ارتفاع المساحه السطحيه تفعيل الكاربون ، ومعدن اكسيد اجراء البوليمر. واحد باستخدام عالية مساحة تفعيل الكاربون هي الاكثر اقتصادا للتصنيع. هذا النظام هو أيضا يسمى طبقة مزدوجة مكثف (طبقات) لأن الطاقة المخزنه في طبقة مزدوجة تشكلت بالقرب من القطب الكهربائي سطح الكربون.

فان المنحل بالكهرباء قد يكون مائي أو عضويا. فان مائي المنحل بالكهرباء العروض المنخفضه المقاومة الداخلية ولكن يحد من التيار الكهربائي لأحد فولت. وفي المقابل ، العضوي المنحل بالكهرباء يسمح اثنين وثلاثة فولت من التهمة ، ولكن المقاومة الداخلية هي اعلى.

جعل supercapacitor العملية لاستخدامها في تصميم الدوائر الالكترونيه ، وهناك حاجة الفولطيات العليا. يربط بين الخلايا في سلسلة ينجز هذه المهمة. اذا كان اكثر من ثلاثة او اربعة المكثفات في سلسلة متصله ، الفولطيه موازنه يجب ان تستخدم لمنع اي خلية من الوصول الى الفولت او فرق الجهد المرتفع.

مقدار الطاقة أ مكثف يمكن ان يقاس عقد في microfarads او الحيوانيه واو - (و 1 ر = فأراد 0.000،001). المكثفات الصغيرة تقاس nanofarads (1000 مرة أقل من 1 ميكرون و) وبيكوفاراد (1 مليون مرة اصغر من 1 ر و). Supercapacitors هي درجة في الوحدات من 1 فأراد والعالي. فإن الجاذبية كثافه الطاقة هي 1 الى 10wh/kg. هذه الطاقة الكثافة العالية قياسا إلى محلل كهربائيا مكثف ولكن اقل من البطاريات. منخفض نسبيا المقاومة الداخلية عروض جيدة التوصيل.

فان supercapacitor يوفر الطاقة من حوالي عشر ان من بطاريه نيكل ميتال هايدريد. في حين ان البطاريه الكهرباءيه - الكيمياءيه يسلم الى حد ما التيار الكهربائي المستمر في الطاقة القابلة للاستخدام الطيف ، الفولطيه من supercapacitor هو خطية وقطرات من التيار الكهربائي بالكامل الى الصفر فولت دون العرفي شقة الفولطيه منحني تميزت معظم البطاريات الكيمياءيه. وبسبب هذا خطي ابراء الذمه ، supercapacitor غير قادر على تقديم كامل المسؤول. النسبه المءويه من هو المسؤول عن تلك المتاحة يتوقف على التيار الكهربائي متطلبات تطبيق.

اذا ، على سبيل المثال ، هو بطاريه 6v يسمح لابراء الذمه ل4.5v قبل معدات يعزل ، supercapacitor ان يصل الى عتبة غضون الربع الاول من تصريف الوقت. زلات الطاقة المتبقية الى مجموعة غير صالحة للاستعمال التيار الكهربائي. أ العاصمة الى العاصمة محول يمكن استخدامها لزيادة الفولطيه طائفة ولكن هذا الخيار يزيد من التكاليف وعدم الكفاءه ويستحدث من 10 الى 15 في المئة.

الاكثر شيوعا هي supercapacitor تطبيقات الذاكرة الاحتياطيه والقوة الاحتياطيه. في بعض التطبيقات الخاصة ، supercapacitor يمكن استخدامه كنتيجه مباشرة لاستبدال بطاريه كهرباءيه. استخدامات اضافية هي تمهيد للترشيح ونابض تحميل التيارات. أ supercapacitor يمكن ، على سبيل المثال ، تحسين المناوله الحالية للبطاريه. منخفض أثناء الحمل الحالي ، فان البطاريه رسوم supercapacitor. فان الطاقة المخزونه ثم ركلات في حين الحموله العالية الحالية هي المطلوبة. وهذا يعزز اداء البطاريه ، وتطيل أمد وقت التشغيل ويمتد حتى اطالة عمر البطاريه. فان supercapacitor ستجد سوق جاهزه للمحمول خلايا الوقود للتعويض عن تباطؤ اداء بعض النظم وتعزيز ذروه الاداء.

إذا استخدمت البطاريه المحسن ، supercapacitor يمكن ان توضع داخل الاجهزه المحموله او عبر المحطات الايجابية والسلبيه في باقه بطاريه. اذا وضعه في المعدات ، ويجب النص على الحد من ارتفاع تدفق الحالي عندما تكون المعدات تحولت علي.

المعاوقه الكهرباءيه المنخفضه supercapacitors يمكن توجيه الاتهام في ثوان. التهمة خصائص مشابهة لتلك التي من وجود البطاريه الكهرباءيه - الكيمياءيه. الاولى هو المسؤول الى حد السريع ؛ وتتصدر فان المسؤول يستغرق بعض الوقت الاضافي. من حيث طريقة شحن ، supercapacitor يشبه خلية الحمضيه. كامل بتهمة يحدث عندما مجموعة الفولطيه هو الحد الذي تم التوصل اليه. وخلافا للبطاريه كهرباءيه ، supercapacitor لا تحتاج الى كشف كامل المسؤول عن الدائرة. Supercapacitors يمكن ايضا تهمة الوشل.

القيود غير قادر على استخدام كامل طاقة الطيف - اعتمادا على التطبيق ، ليست كل الطاقة المتاحة. الطاقة منخفضه الكثافة - وعادة ما تحمل أحد - واحد - الخامسة الى العاشرة الطاقة من بطاريه كهرباءيه. الخلايا منخفض الفولطيات المسلسل صلات - هناك حاجة الى الحصول على أعلى الفولطيات. الفولطيه التوازن هو المطلوب اذا كان اكثر من ثلاثة مكثفات في سلسلة متصله. ارتفاع الذاتي ابراء الذمه - التفريغ الذاتي هو أعلى بكثير من بطاريه كهرباءيه.

مزايا ومساوئ supercapacitors

ميزات

1. تكاد تكون غير محدودة دورة الحياة لا تخضع لارتداء والشيخوخة التي مرت بها بطاريه كهرباءيه.
2. المعاوقه الكهرباءيه المنخفضه - يحسن التعامل بها نبضه الحالي موازاه مع بطاريه كهرباءيه.
3. تحميل السريع - المعاوقه الكهرباءيه المنخفضه supercapacitors المسؤول في ثوان.
4. - أساليب بسيطة المسؤول عن الحد من التيار الكهربائي - الدائرة يعوض عن selfdischarge ؛ لا كامل المسؤول عن داءره الكشف اللازمة.
5. فعالة من حيث التكلفه تخزين الطاقة - انخفاض كثافه الطاقة يعوض بها عالية جدا دوره العد.

اضرار

1. لم يتمكن من استخدام كامل الطاقة الطيف - اعتمادا على التطبيق ، ليست كل الطاقة المتاحة.
2. الطاقة منخفضه الكثافة - وعادة ما تحمل أحد - واحد - الخامسة الى العاشرة الطاقة من بطاريه كهرباءيه.
3. الخلايا منخفض الفولطيات المسلسل صلات - هناك حاجة الى الحصول على أعلى الفولطيات.
4. الفولطيه التوازن هو المطلوب اذا كان اكثر من ثلاثة مكثفات في سلسلة متصله.
5. ارتفاع الذاتي ابراء الذمه - التفريغ الذاتي هو أعلى بكثير من بطاريه كهرباءيه.

بحكم طبيعتها ، والحد من التيار الكهربائي الدائرة يعوض عن التفريغ الذاتي. فان supercapacitor يمكن معاد شحن وابراء يكاد عدد غير محدود من المرات. وخلافا للبطاريه كهرباءيه ، وهناك القليل جدا من البلى والتلف الناجمة عن استخدام الدراجات. التفريغ الذاتي للsupercapacitor هو أعلى بكثير من أن بطاريه كهرباءيه. عادة ، الفولطيه من supercapacitor مع عضوي المنحل بالكهرباء قطرات من كامل المسؤول عن 30 في المئة الى مستوى ضئيل في 10 ساعة. Supercapacitors اخرى يمكن الابقاء على تهمة تعد الطاقة. مع هذه التصاميم ، القدرة الكاملة قطرات من التهمة الى 85 في المئة في غضون 10 ايام. في 30 يوما ، الفولطيه تهبط الى حوالي 65 ٪ والى 40 ٪ بعد 60 يوما.