Суперкондензатори или суперкондензатори вместо батерия
Вероятно много хора се интересуват какви суперкондензатори се използват в съвременните електрически превозни средства. За начало вероятно си струва да разберете какво представляват йонисторите или суперкондензаторите. Най-общо казано това са кондензатори с много голям капацитет.
Повечето съвременни кондензатори имат капацитет в микрофаради или пикофаради. Капацитетът на йонисторите се изчислява във фаради. За да разберете колко е това, можете да запомните формулата, по която можете да изчислите необходимия капацитет в зависимост от натоварването.
където С - капацитет, Ф; I - постоянен разряден ток, A; U - номинално напрежение на йонистора, V; t - време за разреждане от Unom до нула, s;
Сега на пазара вече има йонистори с капацитет от десетки фаради. Например има 5,5 волтов йонизатор с капацитет 22 фарада. Ние ще го заредим напълно и ще свържем 1 ватова крушка (5,5 волта 0,18 ампера).
Общо: 22 фарада = 0,18 ампера t / 5,5 волта t = 672 секунди
Въз основа на формулата по-горе, нашата крушка ще гори 672 секунди или 12 минути. Изглежда, че това не е толкова голяма стойност, но всъщност можем да използваме няколко суперкондензатора наведнъж. Например, има суперкондензатори с много по-голям капацитет.
Например новата българска кола Yo-mobile използва кондензатори от http://www.elton-cap.com/. Йонисторите на тази компания достигат капацитет от 10 000 фарада при напрежение от 1,5 волта. Те произвеждат и клетки (модули) с няколко йонистора с капацитет 1000 фарада и работно напрежение 15 волта.
За съжаление, суперкондензаторите имат предимства и недостатъци.
- Суперкондензаторите са доста скъпи, така че не се конкурират с батериите(батерии), тъй като кондензатори, равни на капацитета на една батерия, ще ви струват хиляди долари. Използването на суперкондензатори в електрониката обаче е повече от оправдано. - за съжаление напрежението пада на контактите на суперкондензатора по време на целия цикъл на разреждане, така че това не е приложимо за устройства, които изискват постоянно напрежение. Възможно е да използвате стабилизатор, но устройството ще консумира повече енергия. - за съжаление, суперкондензаторът не може да се използва напълно заедно с батерията. Ако са свързани паралелно поради вътрешно съпротивление, батерията винаги ще доставя по-голям ток от кондензатора. В същото време, ако потребителят използва импулсно захранване, в моментите, когато батерията и кондензаторът са изключени, батерията ще зареди кондензатора, докато при високи токове и щадящ режим за батерията просто няма да работи. Единственият изход е да използвате суперкондензаторите като допълнителен източник на енергия, тоест да ги зареждате, когато мрежата не е натоварена и напълно да отдават енергията си в правилните моменти, и след това да свържете батерията, когато енергията вече е изчерпана. Това значително усложнява системата, а оттам и цената на такива устройства. Въпреки това, тези кондензатори все още могат да се използват ефективно в системи за възстановяване на енергия.
+ много голям брой цикли на зареждане и разреждане + високи изходни токове + Суперкондензаторите се зареждат доста бързо (почти моментално зависи от това какъв ток може да осигури зарядното) + Суперкондензаторите са много по-малки от конвенционалните кондензатори и в същото време имат много по-голям капацитет. + широк работен температурен диапазон (-50 до +50 градуса по Целзий)
Евентуално засуперкондензаторите са бъдещето, но за съжаление в момента те едва ли ще изместят напълно батериите.
Въпреки че някои автомобили вече заменят стартовите батерии със суперкондензатори, които изпълняват функциите си много по-ефективно. По-специално, те незабавно дават много големи токове, които са необходими за успешно стартиране на двигателя, особено при студено време.