Avantages et inconvénients de Supercapacitor

Le supercapacitor ressemble à un condensateur régulier excepté qu'il offre la capacité très élevée dans une petite taille. Le stockage d'énergie est au moyen de charge statique. L'application d'un différentiel de tension des plats positifs et négatifs charge le supercapacitor. Ce concept est semblable à une charge électrique qui s'accumule en marchant sur un tapis. Le contact d'un objet au potentiel au sol libère l'énergie. Le concept de supercapacitor a été autour pendant un certain nombre d'années et a trouvé beaucoup d'applications de place.

Considérant qu'un condensateur régulier se compose des clinquants conducteurs et d'un séparateur sec, le supercapacitor est une croix entre un condensateur et une batterie électrochimique. Il emploie les électrodes spéciales et un certain électrolyte. Il y a trois genres de matériaux d'électrode appropriés au supercapacitor, à savoir : la superficie élevée a activé les carbones, l'oxyde de métal et les polymères de conduite. Il est le plus économique fabriquer charbons actifs employants d'une les hauts superficie. Ce système s'appelle également le condensateur de Double Layer (DLC) parce que l'énergie est stockée dans la double couche formée près de la surface d'électrode de carbone.

L'électrolyte peut être aqueux ou organique. L'électrolyte aqueux offre la basse résistance interne mais les limites la tension à un volt. En revanche, l'électrolyte organique laisse deux et trois volts de charge, mais la résistance interne est plus haute.

Pour rendre le supercapacitor pratique pour l'usage dans des circuits électroniques, des tensions plus élevées sont nécessaires. Relier les cellules en série accomplit ceci chargent. Si plus de trois ou quatre condensateurs sont reliés en série, l'équilibrage de tension doit être employé pour empêcher n'importe quelle cellule de la surtension d'atteinte.

La quantité d'énergie que un condensateur peut se tenir est mesurée dans les microfarads ou le µF. (1µF = 0.000.001 farad). De petits condensateurs sont mesurés en nanofarads (1000 fois plus petit que 1µF) et picofarads (1 million de fois plus petit que 1µF). Supercapacitors sont évalués dans les unités de 1 farad et plus haut. La densité gravimétrique d'énergie est 1 à 10Wh/kg. Cette densité d'énergie est haute par rapport au condensateur électrolytique mais inférieure à des batteries. Une résistance interne relativement basse offre la bonne conductivité.

Le supercapacitor fournit l'énergie d'approximativement un dixième cela de la batterie de NiMH. Considérant que la batterie électrochimique fournit une tension assez régulière dans le spectre d'énergies utilisable, la tension du supercapacitor est linéaire et chute de la pleine tension à volts zéro sans courbe plate usuelle de tension caractérisée par la plupart des batteries chimiques. En raison de cette décharge linéaire, le supercapacitor ne peut pas fournir la pleine charge. Le pourcentage de la charge qui est disponible dépend des conditions de tension de l'application.

Si, par exemple, une batterie 6V est permise de décharger à 4.5V avant que l'équipement ait découpé, le supercapacitor atteint ce seuil dans le premier trimestre du temps de décharge. L'énergie restante glisse dans une gamme inutilisable de tension. Un convertisseur C.C-À-C.C peut être utilisé pour augmenter la gamme de tension mais cette option ajoute des coûts et présente des inefficacités de 10 à 15 pour cent.

Les applications de supercapacitor les plus communes sont protection de mémoire et alimentation générale. Dans quelques applications spéciales, le supercapacitor peut être employé comme remplacement direct de la batterie électrochimique. Les utilisations additionnelles filtrent et lissent des courants pulsés de charge. Un supercapacitor peut, par exemple, améliorer la manipulation courante d'une batterie. Pendant le bas courant de charge, la batterie charge le supercapacitor. L'énergie stockée donne un coup de pied alors dedans quand un courant élevé de charge est demandé. Ceci augmente l'exécution de la batterie, prolonge le temps d'exécution et prolonge même la longévité de la batterie. Le supercapacitor s'implantera facilement sur le marché pour que les cellules de carburant portatives compensent l'exécution lente de quelques systèmes et pour augmentent l'exécution maximale.

Si utilisé comme renforceur de batterie, le supercapacitor peut être placé à l'intérieur de l'équipement portatif ou à travers les bornes positives et négatives dans le paquet de batterie. Si mis dans l'équipement, la disposition doit être prise pour limiter l'afflux élevé du courant quand l'équipement est mis en marche.

De bas supercapacitors d'impédance peuvent être chargés en secondes. Les caractéristiques de charge sont semblables à ceux d'une batterie électrochimique. La charge initiale est assez rapide ; la charge d'écrimage prend un certain temps supplémentaire. En termes de méthode de remplissage, le supercapacitor ressemble à la cellule d'acide de plomb. La pleine charge a lieu quand une limite de tension d'ensemble est atteinte. À la différence de la batterie électrochimique, le supercapacitor n'exige pas plein-chargent le circuit de détection. Supercapacitors peut également être filet chargé.

Limitations incapables d'employer le plein spectre d'énergies - selon l'application, non toute l'énergie est disponible. Basse densité d'énergie - tient typiquement un cinquième à un dixième de l'énergie d'une batterie électrochimique. Les cellules ont de basses tensions - les raccordements périodiques sont nécessaires pour obtenir des tensions plus élevées. L'équilibrage de tension est exigé si plus de trois condensateurs sont reliés en série. Haut art de l'auto-portrait-discharge - le art de l'auto-portrait-discharge est considérablement plus haut que celui d'une batterie électrochimique.

Avantages et inconvénients de Supercapacitors

Avantages

1. La vie pratiquement illimitée de cycle - pas sujet à l'usage et au vieillissement éprouvés par la batterie électrochimique.
2. Basse impédance - augmente la manipulation courante d'impulsion par la mise en parallèle avec une batterie électrochimique.
3. Remplissage rapide - les supercapacitors d'bas-impédance chargent en secondes.
4. Méthodes simples de charge - la tension-limitation du circuit compense le selfdischarge ; aucun plein-chargez le circuit de détection requis.
5. Stockage rentable d'énergie - la densité inférieure d'énergie est compensée par un compte de cycle très élevé.

Inconvénients

1. Incapable d'employer le plein spectre d'énergies - selon l'application, non toute l'énergie est disponible.
2. Basse densité d'énergie - tient typiquement un cinquième à un dixième de l'énergie d'une batterie électrochimique.
3. Les cellules ont de basses tensions - les raccordements périodiques sont nécessaires pour obtenir des tensions plus élevées.
4. L'équilibrage de tension est exigé si plus de trois condensateurs sont reliés en série.
5. Haut art de l'auto-portrait-discharge - le art de l'auto-portrait-discharge est considérablement plus haut que celui d'une batterie électrochimique.

Par la nature, la tension limitant le circuit compense le art de l'auto-portrait-discharge. Le supercapacitor peut être rechargé et a déchargé pratiquement un nombre de fois illimité. À la différence de la batterie électrochimique, il y a très peu usage et larme induits par le cycle. Le art de l'auto-portrait-discharge du supercapacitor est sensiblement plus haut que celui de la batterie électrochimique. Typiquement, la tension du supercapacitor avec un électrolyte organique laisse tomber de la pleine charge aux 30 pour cent de niveau dedans aussi peu que 10 heures. D'autres supercapacitors peuvent maintenir l'énergie chargée plus longtemps. Avec ces conceptions, la capacité chute de la pleine charge à 85 pour cent en 10 jours. En 30 jours, la tension chute à approximativement 65 pour cent et à 40 pour cent après 60 jours.

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