Конденсатор - электр зарядын сақтайтын компонент. Жалпы конденсатор мен ультра конденсатордың (EDLC) энергияны сақтау принципі бірдей, екеуі де зарядты электростатикалық өріс түрінде сақтайды, бірақ суперконденсатор энергияны тез босату және сақтау үшін, әсіресе дәл энергияны басқару және лездік жүктеме құрылғылары үшін қолайлы.
Төменде негізгі дәстүрлі конденсаторлар мен суперконденсаторларды талқылайық.
| Салыстыру элементтері | Кәдімгі конденсатор | Суперконденсатор |
| Шолу | Кәдімгі конденсатор - тұрақты заряды болуы мүмкін және кеңінен қолданылатын статикалық зарядты сақтау диэлектригі. Ол электронды энергетика саласында маңызды электрондық компонент болып табылады. | Суперконденсатор, сондай-ақ электрохимиялық конденсатор, қос қабатты конденсатор, алтын конденсатор, Фарадей конденсаторы деп те аталады, 1970 және 1980 жылдары электролитті поляризациялау арқылы энергияны сақтау үшін жасалған электрохимиялық элемент. |
| Құрылыс | Кәдімгі конденсатор параллель орналасқан, бірақ жанаспайтын екі металл өткізгіштен (электродтардан) тұрады, олардың арасында оқшаулағыш диэлектрик бар. | Суперконденсатор электродтан, электролиттен (электролит тұзы бар) және сепаратордан (оң және теріс электродтардың жанасуына жол бермейтін) тұрады. Электродтар белсендірілген көмірмен қапталған, оның бетінде электродтардың беткі ауданын кеңейту және электр энергиясын үнемдеу үшін ұсақ тесіктер бар. |
| Диэлектрлік материалдар | Конденсаторлардағы электродтар арасында диэлектриктер ретінде алюминий оксиді, полимер пленкалары немесе керамика қолданылады. | Суперконденсатордың диэлектригі жоқ. Оның орнына, ол диэлектриктің орнына шекарасында қатты денеден (электрод) және сұйықтықтан (электролит) тұратын қос электрлік қабатты пайдаланады. |
| Жұмыс принципі | Конденсатордың жұмыс принципі - электр өрісіндегі күш зарядты жылжытады, өткізгіштер арасында диэлектрик болған кезде, ол зарядтың қозғалысына кедергі келтіреді және зарядтың өткізгіште жиналуына әкеледі, нәтижесінде заряд жинақталады. | Екінші жағынан, суперконденсаторлар электролитті поляризациялау, сондай-ақ жалған сыйымдылық зарядтарын тотығу-тотықсыздану арқылы қос қабатты заряд энергиясын сақтауға қол жеткізеді. Суперконденсаторлардың энергия сақтау процесі химиялық реакцияларсыз қайтымды, сондықтан оны жүздеген мың рет қайта-қайта зарядтауға және разрядтауға болады. |
| Сыйымдылық | Кішірек сыйымдылық. Жалпы сыйымдылық бірнеше пФ-тан бірнеше мың мкФ-қа дейін өзгереді. | Үлкенірек сыйымдылық. Суперконденсатордың сыйымдылығы соншалықты үлкен, оны батарея ретінде пайдалануға болады. Суперконденсатордың сыйымдылығы электродтар арасындағы қашықтық пен электродтардың беткі ауданына байланысты. Сондықтан, жоғары сыйымдылыққа қол жеткізу үшін беткі ауданын ұлғайту үшін электродтар белсендірілген көмірмен қапталған. |
| Энергия тығыздығы | Төмен | Жоғары |
| Меншікті энергия | <0,1 Вт/кг | 1-10 Вт/кг |
| Нақты қуат | 100 000+ Вт/кг | 10 000+ Вт/кг |
| Зарядтау/разрядтау уақыты | Кәдімгі конденсаторлардың зарядтау және разрядтау уақыты әдетте 103-106 секундты құрайды. | Ультраконденсаторлар батареяларға қарағанда 10 секундқа дейін зарядты тезірек жеткізе алады және кәдімгі конденсаторларға қарағанда бірлік көлемге көбірек заряд сақтай алады. Сондықтан ол батареялар мен электролиттік конденсаторлар арасында қарастырылады. |
| Зарядтау/разрядтау циклінің қызмет ету мерзімі | Қысқа | Ұзынырақ (әдетте 100 000+, 1 миллион циклге дейін, 10 жылдан астам қолдану мерзімі) |
| Зарядтау/разрядтау тиімділігі | >95% | 85%-98% |
| Жұмыс температурасы | -20-дан 70℃-қа дейін | -40-тан 70℃-қа дейін (Жақсырақ ультра төмен температура сипаттамалары және кеңірек температура диапазоны) |
| Номиналды кернеу | Жоғары | Төменгі (әдетте 2,5 В) |
| Құны | Төменгі | Жоғары |
| Артықшылығы | Аз шығын Жоғары интеграция тығыздығы Белсенді және реактивті қуатты басқару | Ұзақ өмір сүру ұзақтығы Өте жоғары сыйымдылық Жылдам зарядтау және разрядтау уақыты Жоғары жүктеме тогы Кеңірек жұмыс температурасы диапазоны |
| Қолданба | ▶ Бірқалыпты қуат көзін шығару; ▶Қуат коэффициентін түзету (ҚКТ); ▶Жиілік сүзгілері, жоғары жиілікті, төмен жиілікті сүзгілер; ▶Сигналдарды қосу және ажырату; ▶ Мотор стартері; ▶ Буферлер (кернеуден қорғайтын құрылғылар және шу сүзгілері); ▶ Осцилляторлар. | ▶Жаңа энергия көздерін пайдаланатын көліктер, теміржолдар және басқа да көлік қолданбалары; ▶Үздіксіз қуат көзі (ҮҚБ), электролиттік конденсатор батареяларын ауыстырады; ▶Ұялы телефондарға, ноутбуктерге, қол құрылғыларына және т.б. арналған қуат көзі; ▶ Бірнеше минут ішінде толық зарядтауға болатын қайта зарядталатын электрлік бұрағыштар; ▶Апаттық жарықтандыру жүйелері және жоғары қуатты электрлік импульстік құрылғылар; ▶ Интегралдық процессорлар, жедел жад, CMOS, сағаттар және микрокомпьютерлер және т.б. |
Егер сізде қосатын нәрсе немесе басқа түсініктер болса, бізбен талқылаудан тартынбаңыз.
Жарияланған уақыты: 2021 жылғы 22 желтоқсан