Unsur pasif mudah yang boleh menyimpan tenaga elektrik , apabila sumber voltan yang digunakan dipanggil kapasitor. Ia memiliki kemampuan atau keupayaan untuk menyimpan tenaga elektrik dengan menghasilkan perbezaan potensial di lempengnya, dan ia berperilaku seperti boleh dicas semula bateri . Kapasitor terdiri daripada dua plat konduktif selari, yang tidak bersambung antara satu sama lain. Plat dipisahkan oleh bahan penebat yang disebut Dielectric, yang merupakan kertas lilin, seramik, plastik mika atau gel cair. Oleh kerana bahan penebat ini, Arus DC tidak dapat mengalir melalui kapasitor. Ia menyekat aliran arus dan kapasitor mengisi sehingga voltan bekalannya dan bertindak sebagai penebat. Apabila kapasitor digunakan dalam litar AC, aliran arus terus melalui kapasitor tanpa blok. Harta elektrik kapasitor adalah kapasitansi dan diukur dalam Farads (F). Bergantung pada dielektrik, kapasitor kapasitornya pelbagai. Terdapat satu kapasitor yang mempunyai kapasiti penyimpanan tertinggi. Salah satunya ialah Kapasitor Super. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan supercapacitor.
Apa itu Supercapacitor?
Definisi: Supercapacitor juga disebut sebagai ultracapacitor atau berkapasiti tinggi kapasitor atau kapasitor elektrolitik lapisan dua yang dapat menyimpan sejumlah besar tenaga hampir 10 hingga 100 kali lebih banyak tenaga jika dibandingkan dengan kapasitor elektrolitik. Ia lebih disukai daripada bateri kerana kapasiti pengecasan yang lebih cepat dan penghantaran tenaga yang lebih cepat. Ia mempunyai lebih banyak kitaran pengisian dan pengosongan daripada bateri yang boleh dicas semula. Ini dikembangkan pada zaman moden untuk faedah industri dan ekonomi. Kapasiti kapasitor ini juga diukur dalam Farad's (F). Kelebihan utama kapasitor ini adalah kecekapan dan kapasiti penyimpanan tenaga tinggi.
kapasitor super
Supercapacitor Berfungsi
Sama dengan kapasitor biasa, supercapacitor juga mempunyai dua plat selari dengan luas yang lebih besar. Tetapi bezanya, jarak antara pinggan kecil. Plat terdiri daripada logam dan direndam dalam elektrolit. Plat dipisahkan oleh lapisan nipis yang disebut penebat.
supercapacitor-simbol
Apabila cas bertentangan terbentuk di kedua-dua sisi penebat , lapisan berganda elektrik terbentuk dan plat dicas. Oleh itu supercapacitor dikenakan dan mempunyai kapasitansi yang lebih tinggi. Kapasitor ini digunakan untuk memberikan daya tinggi dan membolehkan arus beban tinggi dengan rintangan rendah. Kos superkapasitor tinggi kerana kapasiti pengisian dan pengosongan yang tinggi.
Lapisan elektrik-dua dicipta apabila plat berubah dan cas berlawanan terbentuk di kedua-dua sisi plat. Oleh itu, superkapasitor juga disebut kapasitor lapisan dua atau lapisan dua elektrik kapasitor (EDLC'S). Apabila luas plat meningkat dan jarak antara plat berkurang, maka kapasitansi kapasitor meningkat.
supercapacitor-bekerja
Apabila supercapacitor tidak dikenakan, semua caj diedarkan secara rawak di dalam sel. Apabila supercapacitor dicas, semua cas positif tertarik ke terminal negatif dan cas negatif tertarik ke terminal positif. Secara amnya, kapasitor super tersedia dengan kapasiti 420F, mengecas dan melepaskan arus 4-2Amps dengan suhu bilik -22 darjah selsius.
Bagaimana Mengisi Supercapacitor?
Kapasitor super mempunyai kapasiti pengosongan diri dan kitaran pengisian-pengosongan tanpa had. Kapasitor jenis ini dapat berfungsi dengan voltan rendah (2-3 volt) dan dapat dihubungkan secara bersiri untuk menghasilkan voltan tinggi, yang digunakan dalam peralatan yang kuat. Ia dapat menyimpan lebih banyak tenaga dan melepaskan dengan serta-merta dan lebih cepat jika dibandingkan dengan bateri.
Apabila kapasitor ini disambungkan ke litar atau sumber voltan DC, plat adalah cas dan cas berlawanan terbentuk di kedua-dua sisi pemisah, yang membentuk kapasitor elektrolitik lapisan dua.
Untuk mengecas supercapacitor, sambungkan sisi positif sumber voltan ke terminal positif supercapacitor dan sisi negatif dari sumber voltan disambungkan ke terminal negatif supercapacitor.
Sekiranya supercapacitor disambungkan ke sumber voltan 15 volt, maka ia akan dikenakan sehingga 15 volt. Oleh kerana voltan meningkat melebihi sumber voltan yang berlaku, supercapacitor mungkin mengalami kerosakan. Oleh itu, perintang dihubungkan secara bersiri dengan sumber voltan dan kapasitor untuk mengurangkan jumlah arus yang mengalir melalui kapasitor dan ia tidak akan rosak.
Bekalan arus tetap dan voltan terhad sesuai untuk supercapacitor. Apabila voltan meningkat secara beransur-ansur, jumlah arus yang mengalir melalui kapasitor berubah. Dalam mod yang dicas sepenuhnya, arus turun secara lalai.
Bateri Supercapacitor Vs
Bateri banyak digunakan dengan isipadu dan berat tertentu, juga mempunyai ketumpatan tenaga yang lebih baik. Supercapacitors adalah kapasitor berkapasiti tinggi dengan ketumpatan kuasa tinggi. Jika dibandingkan dengan bateri, supercapacitor memiliki kapasitas pengisian-pengosongan cepat, dapat menangani suhu rendah tinggi, kebolehpercayaan tinggi, dan impedans rendah.
Kos bateri rendah sedangkan kos supercapacitor tinggi. Supercapacitors mempunyai keupayaan melepaskan diri. Dalam bateri, voltan operasi menentukan mod pengisian dan pengosongan. Dalam supercapacitor, voltan yang dibenarkan bergantung pada jenis bahan dielektrik yang digunakan di antara plat. Dan juga elektrolit dalam kapasitor dapat meningkatkan kapasitans.
Bateri boleh didapati dalam bateri asid plumbum, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP, dan lain-lain. Supercapacitors tersedia dengan elektrolit organik, elektrolit berair, cecair ionik, hibrid, dan supercapacitors semu. Bateri digunakan untuk menyimpan sejumlah besar tenaga dan superkapasitor digunakan untuk memberikan ketumpatan daya yang tinggi.
Solar Inverter menggunakan Supercapacitor
The penyongsang solar berguna untuk petani dalam pengairan, pagar, dan lain-lain. Penyongsang solar menggunakan plat solar dan tenaga solar yang diperoleh dari plat ini disimpan ke bateri. Sistem inverter suria yang lengkap mempunyai ON / OFF yang dihidupkan untuk mengawal pengisian bateri mengikut tujuan petani.
solar-inverter-using-supercapacitor
Gambarajah blok penyongsang suria menggunakan supercapacitor mengandungi,
- Panel solar
- Penjana nadi
- Pengubah step-up
- MOSFET
- Suis ON / OFF
- Supercapacitor dan
- Bateri yang boleh dicas semula
Apabila wayar bateri disambungkan ke nadi penjana dan seterusnya ke MOSFET, ia mampu menghasilkan denyut ON / OFF pada frekuensi yang berbeza. Nadi dimasukkan ke tahap peningkatan pengubah untuk mendapatkan voltan AC rendah. Voltan AC ini digunakan untuk aplikasi yang berbeza semasa bertani. Supercapacitor digunakan dalam keseluruhan proses untuk menghilangkan daya tinggi, untuk pengisian cepat dan menyimpan tenaga suria dan untuk meningkatkan daya tahan bateri.
Tenaga output plat solar dapat ditingkatkan dengan meningkatkan dimensi plat solar.
Permohonan
Aplikasi supercapacitor merangkumi yang berikut.
- Untuk menyampaikan jurang kuasa tinggi dan jambatan
- Aplikasi industri dan elektronik
- Digunakan dalam turbin angin, kenderaan elektrik dan hibrid
- Brek regeneratif untuk melepaskan daya dalam pecutan
- Untuk memulakan kuasa dalam sistem stop-stop
- Mengatur voltan dalam grid tenaga
- Untuk menangkap dan membantu daya dalam beban yang lebih rendah dan beban terangkat
- Menyokong kuasa dalam keadaan cepat habis.
Soalan Lazim
1). Bolehkah supercapacitors menggantikan bateri?
Untuk memberikan ketumpatan kuasa tinggi, dan untuk tujuan pengisian mudah dan cepat, supercapacitors dapat mengganti bateri.
2). Berapa banyak tenaga yang dapat disimpan oleh supercapacitor?
Supercapacitor menyimpan 22.7 joule jumlah tenaga maksimum untuk bekalan 5.5 volt. Ia menyimpan tenaga 10-100 kali lebih banyak per unit jisim atau isipadu jika dibandingkan dengan kapasitor elektrolitik
3). Apakah perbezaan antara bateri dan supercapacitor?
Bateri digunakan untuk menyimpan tenaga tinggi dan kapasitor super mempunyai ketumpatan daya yang tinggi.
Supercapacitors digunakan untuk menyimpan dan melepaskan kuasa dengan cepat sedangkan bateri menyimpan tenaga untuk jangka masa yang lebih lama.
4). Berapa lama supercapacitor dapat menahan bayaran?
Masa pengecasan supercapacitor adalah 1-10 saat jika dibandingkan dengan 10-60 minit untuk mencapai bateri yang diisi penuh. Ia menghasilkan 10,000W / kg dengan kitaran pengisian-pengosongan tanpa had.
5). Mengapa tidak menggunakan kapasitor dan bukannya bateri?
Kapasitor menyimpan tenaga elektrik dan mempunyai beribu-ribu kitaran pengecasan. Bateri tetap malar semasa habis pada arus tetap dan mempunyai output kuasa yang tetap. Walaupun voltan kapasitor dijatuhkan secara linear pada arus tetap, output daya juga turun. Jadi, kapasitor tidak boleh diganti dengan bateri. Litar pengatur voltan digunakan untuk menggantikan kapasitor dengan bateri.
Oleh itu, ini semua berkaitan gambaran keseluruhan supercapacitor . Ini digunakan dalam aplikasi elektronik dan juga industri. Berikut adalah soalan untuk anda, apa fungsi supercapacitor?
