цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Что такое ионистор (суперконденсатор)? Каковы его преимущества и область применения

Что такое ионистор (суперконденсатор)? Каковы его преимущества и область применения

Автор: Mike(admin) от 20-12-2018, 07:35

Что такое ионистор (суперконденсатор)?


Что такое ионисторы или, как их еще называют, суперконденсаторы или ультраконденсаторы? Возможно, вы слышали этот термин раньше или, возможно, у вас есть представление о том, как мы используем их в повседневной жизни. Многие люди думают, что это устройства, родственные литий-ионным аккумуляторам. Но это не так. В данном материале мы рассмотрим основы суперконденсаторов и разберем их преимущества и недостатки в качестве носителя энергии.


Что такое ионистор (суперконденсатор)

Если говорить кратко, то суперконденсаторы являются конденсаторами большой емкости. Они имеют более высокую емкость и более низкие пределы напряжения, чем конденсаторы других типов, и функционально они находятся где-то между электролитическими конденсаторами и аккумуляторными батареями.


Особенности ионисторов (суперконденсаторов)


На практике это означает, что они:


  • Заряжаются намного быстрее, чем аккумуляторные батареи
  • Могут хранить гораздо больше энергии, чем электролитические конденсаторы
  • Имеют срок службы (измеренный в циклах зарядки/разрядки) где-то между этими двумя устройствами (больше чем перезаряжаемые батареи и меньше чем электролитические конденсаторы).

Для сравнения срока службы учтите, что, хотя электролитические конденсаторы имеют неограниченное количество циклов зарядки, литий-ионные аккумуляторы в среднем характеризуются от 500 до 10000 циклами зарядки/разрядки. Однако срок службы суперконденсаторов составляет от 100000 до миллиона циклов.


Что такое ионистор (суперконденсатор)

Преимущества и недостатки ионисторов (суперконденсаторов)


К преимуществам суперконденсаторов относятся:


  • Балансировка накопления энергии с учетом времени зарядки и разрядки. Хотя они не могут накапливать столько же энергии, сколько литий-ионная батарея сопоставимого размера (они накапливают примерно одну четвертую энергии от веса), суперконденсаторы могут компенсировать это скоростью заряда. В некоторых случаях эта скорость почти в 1000 раз быстрее, чем время зарядки аккумулятора аналогичной емкости. Некоторые электрические игрушки, в которых используются ионисторы, могут заряжаться практически мгновенно. Такие компании, как Nawa, стремятся реализовать ту же идею в реальных электромобилях. Представьте себе электрические автомобили, работающие на суперконденсаторах (а не на перезаряжаемых батареях), которые могут заряжаться полностью за меньшее время, чем требуется, чтобы заправить двигатель на ископаемом топливе бензином, а не часы, которые обычно требуются автомобилям с батарейным питанием.
  • Широкий диапазон рабочих температур. Ионисторы имеют гораздо более широкий эффективный диапазон рабочих температур (примерно от -40С до + 65С).

С другой стороны, скорость обмена энергией является в некотором недостатком. Вот некоторые недостатки суперконденсаторов:


  • Скорость саморазряда. Суперконденсаторы не подходят для длительного хранения энергии. Скорость разряда суперконденсаторов значительно выше, чем у литий-ионных аккумуляторов; они могут потерять до 10-20 процентов своего заряда в день из-за саморазряда.
  • Постепенная потеря напряжения. В то время как батареи обеспечивают почти постоянное выходное напряжение до тех пор, пока оно не будет израсходовано, выходное напряжение конденсаторов линейно уменьшается с их зарядом.

Где применяются ионисторы (суперконденсаторы)


Ультраконденсаторы необычайно хорошо подходят для любого приложения, которое предполагает частые циклы зарядки и разрядки, экстремальные рабочие температуры или быстрый разряд большого количества энергии. Вот несколько интересных приложений для ионисторов:


  • Общественный транспорт. Гибридные автобусы и другие транспортные средства (например, небольшие электромобили) могут использовать широкую рабочую температуру суперконденсаторов. Суперконденсаторы могут помочь гарантировать, что транспортные средства будут хорошо работать даже в разгар зимы или в жаркие дни лета. В Китае некоторые гибридные автобусы уже используют суперконденсаторы, а также суперконденсаторы помогают трамваям перемещаться от одной остановки к другой, перезаряжаясь на станциях.
  • Гибридный суперконденсатор-аккумулятор. Эта схема будет сочетать быстрое накапливание энергии суперконденсаторов с возможностью длительного хранения у батареи, предлагая лучшее из обоих устройств. Успешное объединение этих технологий улучшит баланс между временем зарядки и диапазоном. Мы также увидим захватывающие возможности для повышения эффективности рекуперативного торможения во всем, от электромобилей до гибридных поездов и строительной техники.
  • Стабилизация мощности. Суперконденсаторы полезны для различных приложений, стабилизирующих питание, таких как системы резервного хранения энергии и буферы питания. Они обеспечивают значительную экономию затрат на источники бесперебойного питания при замене электролитических конденсаторов.

Применение ионисторов

Суперконденсаторы находятся где-то между традиционными электролитическими конденсаторами и перезаряжаемыми батареями по сроку службы, накоплению энергии и эффективной рабочей температуре. Они эффективно перекрывают функциональный разрыв между этими двумя технологиями и набирают популярность, поскольку мы разрабатываем новые способы использования их уникальной комбинации возможностей обмена энергией и накопления. Соединение суперконденсаторов с батареями в гибридных ячейках дает возможность получить лучшее из обоих миров.




© digitrode.ru


Теги: ионистор, конденсатор



   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту digitrode.ru.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий