저장할 수있는 간단한 수동 소자 전기 에너지 ,인가 된 전압원을 커패시터라고합니다. 판 전체에 전위차를 생성하여 전기 에너지를 저장할 수있는 능력 또는 용량이 있으며 충전식처럼 작동합니다. 배터리 . 커패시터는 서로 연결되지 않은 두 개의 병렬 전도성 플레이트로 구성됩니다. 플레이트는 왁스 종이, 세라믹, 운모 플라스틱 또는 액체 젤인 유전체라는 절연 재료로 분리됩니다. 이 절연 재료로 인해 DC 전류 커패시터를 통해 흐를 수 없습니다. 전류의 흐름을 차단하고 커패시터는 공급 전압까지 충전되고 절연체 역할을합니다. 커패시터가 AC 회로에 사용되는 경우 전류 흐름은 블록없이 커패시터를 통해 직선으로 흐릅니다. 커패시터의 전기적 특성은 커패시턴스이며 패럿 (F) 단위로 측정됩니다. 유전체에 따라 커패시터의 커패시턴스가 다양합니다. 가장 높은 저장 용량을 가진 하나의 커패시터가 있습니다. 그러한 것 중 하나가 슈퍼 커패시터입니다. 이 기사에서는 슈퍼 커패시터의 개요를 설명합니다.
슈퍼 커패시터 란?
정의: 울트라 커패시터 또는 고용량이라고도하는 슈퍼 커패시터 콘덴서 또는 전해 콘덴서에 비해 거의 10 ~ 100 배 더 많은 에너지를 저장할 수있는 이중층 전해 콘덴서. 더 빠른 충전 용량과 더 빠른 에너지 전달 때문에 배터리보다 널리 선호됩니다. 충전식 배터리보다 충전 및 방전주기가 더 많습니다. 이들은 산업 및 경제적 이익을 위해 현대에 개발되었습니다. 이 커패시터의 커패시턴스는 Farad (F)로도 측정됩니다. 이 커패시터의 주요 장점은 효율성과 고 에너지 저장 용량입니다.
슈퍼 커패시터
슈퍼 커패시터 작동
일반 커패시터와 마찬가지로 슈퍼 커패시터에는 면적이 더 큰 두 개의 평행 판도 있습니다. 그러나 차이점은 판 사이의 거리가 작다는 것입니다. 플레이트는 금속으로 구성되어 있으며 전해질에 담겨 있습니다. 플레이트는 절연체라고하는 얇은 층으로 분리됩니다.
슈퍼 커패시터 기호
양쪽에 반대 전하가 형성되었을 때 절연체 , 전기 이중층이 형성되고 플레이트가 충전됩니다. 따라서 슈퍼 커패시터가 충전되고 더 높은 커패시턴스를 갖습니다. 이 커패시터는 높은 전력을 제공하고 낮은 저항으로 높은 부하 전류를 가능하게하는 데 사용됩니다. 충전 및 방전 커패시턴스가 높기 때문에 슈퍼 커패시터의 비용이 높습니다.
전기 이중층은 판이 변경되고 판의 양면에 반대 전하가 형성 될 때 생성됩니다. 따라서 슈퍼 커패시터는 이중층 커패시터 또는 전기 이중층이라고도합니다. 커패시터 (EDLC). 플레이트의 면적이 증가하고 플레이트 사이의 거리가 감소하면 커패시터의 커패시턴스가 증가합니다.
슈퍼 커패시터 작동
슈퍼 커패시터가 충전되지 않으면 모든 전하가 셀 내에서 무작위로 분배됩니다. 슈퍼 커패시터가 충전되면 모든 양전하가 음 단자로 끌리고 음전하가 양 단자에 끌려갑니다. 일반적으로 슈퍼 커패시터는 420F 커패시턴스, 충전 및 방전 전류 4-2A (섭씨 -22 도의 실내 온도)로 제공됩니다.
슈퍼 커패시터를 충전하는 방법?
슈퍼 커패시터는 자체 방전 용량과 무제한 충전 방전주기를 가지고 있습니다. 이러한 유형의 커패시터는 저전압 (2 ~ 3V)에서 작동 할 수 있으며 직렬로 연결하여 강력한 장비에 사용되는 고전압을 생성 할 수 있습니다. 배터리와 비교할 때 더 많은 에너지를 저장하고 즉시 더 빨리 방출 할 수 있습니다.
이 커패시터가 회로 또는 DC 전압 소스에 연결되면 플레이트는 전하가되고 세퍼레이터 양쪽에 반대 전하가 형성되어 이중층 전해 커패시터를 형성합니다.
슈퍼 커패시터를 충전하려면 전압 소스의 양극을 슈퍼 커패시터의 양극 단자에 연결하고 전압 소스의 음극을 슈퍼 커패시터의 음극 단자에 연결합니다.
슈퍼 커패시터가 15V 전압 소스에 연결되면 최대 15V까지 충전됩니다. 전압이인가 된 전압원 이상으로 증가하면 슈퍼 커패시터가 손상 될 수 있습니다. 따라서 저항은 전압원 및 커패시터와 직렬로 연결되어 커패시터를 통해 흐르는 전류의 양을 줄이며 손상되지 않습니다.
정전류 공급 및 제한 전압 공급은 슈퍼 커패시터에 적합합니다. 전압이 서서히 증가하면 커패시터를 통해 흐르는 전류의 양이 변합니다. 완전 충전 모드에서는 기본적으로 전류가 떨어집니다.
슈퍼 커패시터 대 배터리
배터리는 특정 부피와 무게로 널리 사용되며 에너지 밀도도 더 좋습니다. 슈퍼 커패시터는 전력 밀도가 높은 고용량 커패시터입니다. 배터리와 비교할 때 슈퍼 커패시터는 빠른 충전-방전 용량을 가지며, 저온, 높은 신뢰성 및 낮은 임피던스를 처리 할 수 있습니다.
배터리 비용은 낮고 슈퍼 커패시터 비용은 높습니다. 슈퍼 커패시터에는 자체 방전 용량이 있습니다. 배터리에서 작동 전압은 충전 및 방전 모드를 결정합니다. 슈퍼 커패시터에서 허용 전압은 플레이트 사이에 사용되는 유전체 유형에 따라 다릅니다. 또한 커패시터의 전해질이 커패시턴스를 증가시킬 수 있습니다.
배터리는 납 축전지, Ni-MH, Li-Po, Li-ion, LMP 등으로 제공됩니다. 슈퍼 커패시터는 유기 전해질, 수성 전해질, 이온 성 액체, 하이브리드 및 유사 슈퍼 커패시터와 함께 제공됩니다. 배터리는 많은 양의 에너지를 저장하는 데 사용되며 슈퍼 커패시터는 높은 전력 밀도를 제공하는 데 사용됩니다.
슈퍼 커패시터를 이용한 태양 광 인버터
그만큼 태양 광 인버터 관개, 울타리 등의 농부들에게 도움이됩니다. 태양 광 인버터는 태양열 판을 사용하고 태양 에너지 이 플레이트에서 얻은 것은 배터리에 저장됩니다. 완전한 태양 광 인버터 시스템에는 농부의 목적에 따라 배터리 충전을 제어하기 위해 ON / OFF 스위치가 있습니다.
태양 광 인버터 사용 슈퍼 커패시터
슈퍼 커패시터를 사용하는 태양 광 인버터의 블록 다이어그램에는 다음이 포함됩니다.
- 태양 전지 패널
- 펄스 발생기
- 승압 변압기
- MOSFET
- 온 / 오프 스위치
- 슈퍼 커패시터 및
- 충전식 배터리
배터리 리드가 펄스에 연결된 경우 발전기 다시 MOSFET으로, 다른 주파수에서 ON / OFF 펄스를 생성 할 수 있습니다. 펄스는 스텝 업에 공급됩니다. 변신 로봇 낮은 AC 전압을 얻으려면. 이 AC 전압은 농업 중 다양한 용도로 사용됩니다. 슈퍼 커패시터는 태양 에너지를 빠르게 충전하고 저장하고 배터리 수명을 늘리기 위해 고전력을 전달하기 위해 전체 프로세스에 사용됩니다.
태양열 판의 출력 에너지는 태양열 판의 크기를 늘림으로써 증가 할 수 있습니다.
응용
슈퍼 커패시터의 용도는 다음과 같습니다.
- 높은 전력을 제공하고 전력 격차를 해소하기 위해
- 산업 및 전자 응용
- 풍력 터빈, 전기 및 하이브리드 차량에 사용
- 가속시 동력을 방출하는 회생 제동
- 시작-중지 시스템에서 전원을 시작하려면
- 에너지 그리드의 전압 조절
- 낮은 부하와 들어 올려 진 부하에서 전력을 포착하고 지원하기 위해
- 빠른 방전 상태에서 전원을 백업합니다.
자주 묻는 질문
1). 슈퍼 커패시터가 배터리를 대체 할 수 있습니까?
높은 전력 밀도를 제공하고 간단하고 빠른 충전을 위해 슈퍼 커패시터가 배터리를 대체 할 수 있습니다.
2). 슈퍼 커패시터는 얼마나 많은 에너지를 저장할 수 있습니까?
슈퍼 커패시터는 5.5V 공급을 위해 최대 22.7 줄의 에너지를 저장합니다. 전해 커패시터에 비해 단위 질량 또는 부피당 10-100 배 더 많은 에너지를 저장합니다.
“전가산기 회로 진리표 ”
삼). 배터리와 슈퍼 커패시터의 차이점은 무엇입니까?
배터리는 고 에너지를 저장하는 데 사용되며 슈퍼 커패시터는 높은 전력 밀도를 가지고 있습니다.
슈퍼 커패시터는 전력을 빠르게 저장하고 방출하는 데 사용되는 반면 배터리는 더 오랜 기간 동안 에너지를 저장합니다.
4). 슈퍼 커패시터는 얼마 동안 충전을 유지할 수 있습니까?
슈퍼 커패시터의 충전 시간은 완전히 충전 된 배터리에 도달하기까지 10-60 분에 비해 1-10 초입니다. 무제한 충전-방전 주기로 10,000W / kg을 제공합니다.
5). 배터리 대신 커패시터를 사용하지 않는 이유는 무엇입니까?
커패시터는 전기 에너지를 저장하고 수천 번의 충전-방전주기를 갖습니다. 배터리는 일정한 전류로 방전 될 때 일정하게 유지되고 일정한 전력 출력을 갖습니다. 커패시터의 전압은 정전류에서 선형으로 떨어지지 만 전력 출력도 떨어집니다. 따라서 커패시터를 배터리로 교체 할 수 없습니다. 전압 조정기 회로는 커패시터를 배터리로 교체하는 데 사용됩니다.
따라서 이것은 슈퍼 커패시터 개요 . 이들은 전자 및 산업 응용 분야에서 사용됩니다. 여기에 질문이 있습니다. 슈퍼 커패시터의 기능은 무엇입니까?
