Ang mga capacitor adunay daghang maayong mga kabtangan. Nagtipig kini og kuryente isip karga sa kuryente imbes nga enerhiya sa kemikal, usa niini. Kasagaran kini nagtugot sa hapit dayon nga mga oras sa pag-charge ug taas kaayo nga peak output currents. Makalahutay kini sa gatusan ka libo nga mga siklo sa pag-charge-discharge, imbes sa gatusan ka mga siklo alang sa mga full-cycled nga baterya. Busa unsa may problema?
Ang baterya naghatag og medyo makanunayon nga boltahe sulod sa taas nga panahon. Depende sa device, mahimong adunay mga problema sa performance nga hapit mahurot. Ang mga smartphone, pananglitan, mosulod sa power savings mode. Dili lang kini aron kini magdugay og dagan, apan aron malikayan ang kalit nga pag-shutdown nga walay pasidaan.
Sama sa imong makita, ang boltahe moubos samtang hapit mahurot ang baterya. Sa imong telepono, adunay power conversion circuit, kabahin sa kinatibuk-ang power management, nga molihok aron mabag-o ang dili kaayo makanunayon nga gahum sa baterya ngadto sa usa ka hugot nga gi-regulate nga gahum sa sistema (tingali daghang lainlaing mga boltahe). Timan-i nga adunay usa ka importante nga relasyon dinhi: gahum=current∗voltage. Mao nga aron mapadayon ang parehas nga gahum, samtang moubos ang boltahe, ang akong circuit kinahanglan nga mokuha og dugang nga kuryente.
Ang matag baterya adunay gamay nga internal resistance, ug tungod sa laing relasyon, nga gitawag og Ohm's Law, nahibal-an nimo nga adunay pipila ka boltahe nga moubos sa baterya. Sa drowing, ang Vout=V0−r∗I, diin ang I mao ang kuryente. Busa, samtang ang akong V0 moubos ug ang akong power management circuit kinahanglan nga mokuha og dugang kuryente aron makahatag sa parehas nga kuryente, ang output voltage sa baterya mas paspas nga moubos. Kini naglimite sa maximum current output sa usa ka baterya, ug kini nagpasabut usab nga kini dali nga mahurot kung hapit na mahurot.
Apan ang output voltage, peak current, ug total power sa usa ka capacitor moubos pag-ayo sa paglabay sa panahon. Ang capacitor adunay usa ka bentaha: kini nagtipig og electrical charge, imbes nga mag-convert sa electrical charge ngadto sa chemical charge sama sa baterya, busa samtang adunay internal resistance, kini gamay ra ug kasagaran mahimong ibaliwala. Ang mga capacitor makahatag og taas kaayo nga currents sa mubo nga panahon.
Apan para sa pagpaandar sa usa ka butang, kini problema. Nahinumdom ka sa akong tinguha nga magpadayon ang makanunayon nga kuryente sa akong power management system, ug kana nga kuryente=kuryente*boltahe. Samtang ang atong boltahe kusog nga moubos, kinahanglan natong bawion kini gamit ang paspas nga pagtaas sa kuryente aron makahatag sa parehas nga kuryente. Ang taas kaayo nga kuryente naghimo sa usa ka mas mahal nga circuit, mas dagkong mga power conversion component, mas daghang pagkawala sa kuryente sa mga circuit board, ug uban pa… parehas nga sukaranan nga problema sa baterya hapit na matapos, apan kini nagsugod nga mahitabo sa sayo pa kaayo sa mapuslanon nga kinabuhi sa pagtipig sa kuryente sa capacitor. Ug samtang ang capacitor mahurot, ang peak current, samtang medyo taas pa, moubos usab.
Ang laing problema kay ang modernong mga ultracapacitor adunay mas ubos nga espesipikong enerhiya kaysa mga baterya. Ang pinakamaayong mga ultracap sa merkado makakontrolar og 8-10 Wh/kg, kadaghanan mas sama sa 5 Wh/kg. Ang pinakamaayong mga Li-ion nga baterya makahatud og hapit 200 Wh/kg, daghang mga pormulasyon ang makaabot sa kapin sa 100 Wh/kg. Busa kinahanglan nimo ang mga 20x nga gibug-aton aron magamit ang mga ultracap. Apan posible nga mas daghan pa, tungod kay sa usa ka punto atol sa pag-discharge, depende sa aplikasyon, ang boltahe moubos pag-ayo aron magamit, nga magbilin sa kuryente nga dili magamit. Ingon man, dili sama sa mas tradisyonal nga mga capacitor, ang mga ultracapacitor adunay usab medyo taas nga internal resistance. Busa dili nila kinahanglan nga suportahan ang daghang pagbayloay sa boltahe alang sa kuryente.
Unya naa pay self-discharge: unsa ka paspas ang "leak" sa kuryente gikan sa storage device. Ang bugtong NiMh cells lig-on, apan ang self-discharge moabot og 20–30% kada bulan. Ang mga Li-ion cells mokunhod niini ngadto sa mga <2% kada bulan depende sa espesipikong Li-ion technology, tingali 3% sa pipila ka sistema depende sa overhead sa pagmonitor sa baterya. Ang mga Ultracapacitor karon mokunhod og hangtod sa 50% sa charge sa unang bulan. Dili kana importante sa usa ka device nga gi-recharge kada adlaw, apan kini hingpit nga naglimite sa mga gamit para sa mga caps vs. mga baterya, labing menos hangtod nga makahimo og mas maayong mga disenyo.
Ug tungod kay daghan kaayo ang imong gikinahanglan, ang kasamtangang presyo sa mga ultracapacitor mahimong 6x-20x sa presyo sa mga baterya. Kung ang imong aplikasyon nanginahanglan og gamay kaayo nga power output, labi na sa mubo kaayo nga taas nga current surges, ang ultracap mahimong usa ka kapilian. Kung dili, dili kini mahimong kapuli sa baterya sa dili madugay.
Para sa mga aplikasyon nga taas og kuryente sama sa mga de-kuryenteng sakyanan, dili pa kini mapuslanon nga konsiderasyon, isip usa ka standalone. Bisan tuod ang mga sistema nga naggamit sa ultracaps ug baterya mahimong madanihon, tungod kay ang ilang mga kalainan komplementaryo kaayo, ang taas nga pagbalhin sa kuryente ug taas nga kinabuhi sa cap batok sa taas nga espesipikong enerhiya/densidad sa enerhiya sa baterya. Ug daghan pa ang trabaho nga gihimo aron makahatag og mas maayo nga mga ultracapacitor, ingon man mas maayo nga mga baterya. Mao nga tingali sa umaabot nga panahon ang ultracap mohimo sa mas daghang tipikal nga mga buluhaton sa baterya.
artikulo gikan sa: https://qr.ae/pCacU0
Oras sa pag-post: Enero-06-2026