Vorteile und Nachteile von Supercapacitor

Das supercapacitor ähnelt einem regelmäßigen Kondensator, mit der Ausnahme daß bietet es sehr hohe Kapazitanz in einer kleinen Größe an. Energiespeicher ist mittels der statischen Aufladung. Das Anwenden eines Spannung Differentials auf den positiven und negativen Platten lädt das supercapacitor auf. Dieses Konzept ist einer elektrischen Aufladung ähnlich, die beim Gehen auf einen Teppich aufbaut. Das Berühren eines Gegenstandes am Grundpotential gibt die Energie frei. Das supercapacitor Konzept ist herum für eine Anzahl von Jahren gewesen und hat viele Nische Anwendungen gefunden.

Während ein regelmäßiger Kondensator aus leitenden Folien und einem trockenen Separator besteht, ist das supercapacitor ein Kreuz zwischen einem Kondensator und einer elektrochemischen Batterie. Es benutzt spezielle Elektroden und irgendeinen Elektrolyt. Es gibt drei Arten Elektrode Materialien, die für das supercapacitor, nämlich verwendbar sind: hohe Fläche aktivierte Carbon, Metalloxid und Leitpolymer-Plastiken. Der aktivierte Carbon mit einen verwendende hohe Flächen ist das ökonomischste herzustellen. Dieses System wird auch Double Layer Kondensator (DLC) genannt weil die Energie in der doppelten Schicht gespeichert wird, die nahe der Carbonelektrode Oberfläche gebildet wird.

Der Elektrolyt kann wäßrig oder organisch sein. Der wäßrige Elektrolyt bietet niedrigen internen Widerstand aber Begrenzungen die Spannung auf ein Volt an. Demgegenüber gewährt der organische Elektrolyt zwei und drei Volt der Aufladung, aber der interne Widerstand ist höher.

Um das supercapacitor praktisch zu bilden für Gebrauch in den elektronischen Stromkreisen, sind höhere Spannungen erforderlich. Das Anschließen der Zellen in den Reihen vollendet diese Aufgabe. Wenn mehr als drei oder vier Kondensatoren in der Reihe geschaltet werden, Spannung muß das Ausgleichen verwendet werden, um jede mögliche Zelle an erreichender Überspannung zu verhindern.

Die Menge von Energie, die ein Kondensator halten kann, wird in den MF oder im µF gemessen. (1µF = 0.000.001 Farad). Kleine Kondensatoren werden in den nanofarads (1000mal kleiner als 1µF) und in den Picofarad gemessen (1 Millionmal kleiner als 1µF). Supercapacitors werden in den Maßeinheiten von 1 Farad und stark veranschlagen. Die gravimetrische Energiedichte ist 1 zu 10Wh/kg. Diese Energiedichte ist hoch im Vergleich zu dem elektrolytischen Kondensator aber niedriger als Batterien. Ein verhältnismäßig niedriger interner Widerstand bietet gute Leitfähigkeit an.

Das supercapacitor liefert die Energie von ungefähr einer zehnten die der NiMH Batterie. Während die elektrochemische Batterie eine ziemlich unveränderliche Spannung im verwendbaren Energiespektrum liefert, ist die Spannung des supercapacitor linear und fällt von der vollen Spannung auf nullvolt ohne die übliche flache Spannung Kurve ab, die durch die meisten chemischen Batterien gekennzeichnet wird. Wegen dieser linearen Entladung ist das supercapacitor nicht imstande, die volle Aufladung zu liefern. Der Prozentsatz der Aufladung, die vorhanden ist, hängt von den Spannung Anforderungen der Anwendung ab.

Wenn z.B. eine Batterie 6V zu 4.5V wird entladen lassen, bevor die Ausrüstung abschnitt, erreicht das supercapacitor diese Schwelle innerhalb des ersten Viertels der Abbauzeit. Die restliche Energie gleitet in eine unbrauchbare Spannung Strecke. Ein Konverter DC-ZU-DC kann benutzt werden, um die Spannung Strecke zu erhöhen, aber diese Wahl addiert Kosten und stellt Unwirtschaftlichkeiten von 10 bis 15 Prozent vor.

Die allgemeinsten supercapacitor Anwendungen sind Gedächtnisunterstützung und Reserveleistung. In einigen speziellen Anwendungen kann das supercapacitor als direkter Wiedereinbau der elektrochemischen Batterie verwendet werden. Zusätzlicher Gebrauch filtert und macht von pulsierten Last Strömen glatt. Ein supercapacitor kann die gegenwärtige Behandlung einer Batterie z.B. verbessern. Während des niedrigen Last Stromes lädt die Batterie das supercapacitor auf. Die gespeicherte Energie tritt dann innen, wenn ein hoher Last Strom verlangt wird. Dieses erhöht die Leistung der Batterie, dehnt die Laufzeit aus und verlängert sogar die Langlebigkeit der Batterie. Das supercapacitor findet einen aufnahmefähigen Markt, damit bewegliche Kraftstoffzellen die träge Leistung einiger Systeme entschädigen und Höchstleistung erhöhen.

Wenn es als Batterievergrößerer verwendet wird, kann das supercapacitor innerhalb der beweglichen Ausrüstung oder über die positiven und Minus-Klemmen in den Batteriesatz gelegt werden. Wenn sie in die Ausrüstung gesetzt werden, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um den hohen Zufluß des Stromes zu begrenzen, wenn die Ausrüstung eingeschaltet wird.

Niedrige Widerstand supercapacitors können in den Sekunden aufgeladen werden. Die Aufladung Eigenschaften sind denen einer elektrochemischen Batterie ähnlich. Die Ausgangsaufladung ist ziemlich schnell; die Spitzeaufladung dauert einige Extrazeit. In aufladenmethode ausgedrückt ähnelt das supercapacitor der Leitung Säurezelle. Volle Aufladung findet statt, wenn eine Satzspannung Begrenzung erreicht wird. Anders als die elektrochemische Batterie erfordert das supercapacitor nicht voll-aufladen Auswerteschaltung. Supercapacitors kann der aufgeladene Trickle auch sein.

Beschränkungen nicht imstande, das volle Energiespektrum zu verwenden - abhängig von der Anwendung, ist nicht alle Energie vorhanden. Niedrige Energiedichte - hält gewöhnlich Fünftel bis Zehntel Energie einer elektrochemischen Batterie. Zellen haben Niederspannungen - Serienanschlüsse sind erforderlich, höhere Spannungen zu erreichen. Spannung das Ausgleichen wird angefordert, wenn mehr als drei Kondensatoren in der Reihe geschaltet werden. Hohe Selbstentladung - die Selbstentladung ist beträchtlich höher als die einer elektrochemischen Batterie.

Vorteile und Nachteile von Supercapacitors

Vorteile

1. Praktisch unbegrenztes Zyklusleben - nicht abhängig von der Abnutzung und dem Altern erfahren durch die elektrochemische Batterie.
2. Niedriger Widerstand - erhöht die gegenwärtige Behandlung des Impulses indem das Parallel zu einer elektrochemischen Batterie.
3. Schnelle Aufladung - Niedrigwiderstand supercapacitors laden in den Sekunden auf.
4. Einfache Aufladung Methoden - das Spannung-Begrenzen des Stromkreises entschädigt selfdischarge; kein voll-laden Sie die benötigte Auswerteschaltung auf.
5. Kosteneffektiver Energiespeicher - niedrigere Energiedichte wird durch eine sehr hohe Gangzählung ausgeglichen.

Nachteile

1. Nicht imstande, das volle Energiespektrum zu verwenden - abhängig von der Anwendung, ist nicht alle Energie vorhanden.
2. Niedrige Energiedichte - hält gewöhnlich Fünftel bis Zehntel Energie einer elektrochemischen Batterie.
3. Zellen haben Niederspannungen - Serienanschlüsse sind erforderlich, höhere Spannungen zu erreichen.
4. Spannung das Ausgleichen wird angefordert, wenn mehr als drei Kondensatoren in der Reihe geschaltet werden.
5. Hohe Selbstentladung - die Selbstentladung ist beträchtlich höher als die einer elektrochemischen Batterie.

Durch Natur entschädigt die Spannung, die Stromkreis begrenzt, die Selbstentladung. Das supercapacitor kann neugeladen werden und entlud praktisch eine unbegrenzte Anzahl von Zeiten. Anders als die elektrochemische Batterie gibt es sehr wenig die Abnutzung und Riß, die durch das Radfahren verursacht werden. Die Selbstentladung des supercapacitor ist im wesentlichen höher als die der elektrochemischen Batterie. Gewöhnlich fällt die Spannung des supercapacitor mit einem organischen Elektrolyt von der vollen Aufladung zu den 30 Prozent waagerecht ausgerichtet in nur 10 Stunden. Andere supercapacitors können die belastete Energie länger behalten. Mit diesen Designs fällt die Kapazität von der vollen Aufladung auf 85 Prozent an 10 Tagen ab. An 30 Tagen fällt die Spannung zu ungefähr 65 Prozent und auf 40 Prozent nach 60 Tagen ab.

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