Zaradi vse bolj priljubljenih elementov Supercaps (superkondenzatorji, electric double-layer capacitor (EDLC)), je vse pogosteje zaznati povpraševanje po spremembi električne oskrbe za različne aplikacije z akumulatorjev na elemente EDLC. Vendar pa zamenjava 1:1 v veliko primerih ni smiselna ali pa niti ni mogoča. Kljub temu je mogoče številne aplikacije z elementi Supercaps optimizirati.
Akumulatorji in elementi Supercaps temeljijo na popolnoma drugačnih načinih hranjenja energije. Če si jih ogledamo natančneje, opazimo, zakaj ju ni mogoče preprosto zamenjati:
Akumulatorji: elektrokemična hramba
Akumulator je pravzaprav vir napajanja. Stopnja napetosti je med praznjenjem v velikim meri zelo stabilna in znatno pade šele pri izpraznitvi. (Glejte grafiko 1)
Med postopkom polnjenja se električna energija pretvori v kemično in se tako shrani. Med praznjenjem pa se znova sprosti v obliki električne energije. Shranjeno energijo je mogoče izračunati s formulo: energija (Ws) = (zmogljivost (Ah)/3600 s) x nominalna napetost (V). Glede na tehnologijo akumulatorja doseže ta način stopnjo učinkovitosti prib. 50 do 90 odstotkov.
V primerjavi s kondenzatorji imajo akumulatorji prednost znatno višje vsebnosti energije. Njihove pomanjkljivosti so občutljivost na visoke anodne tokove, ki trajno poškodujejo akumulator, poleg tega pa je pomanjkljivost tudi omejeno območje delovne temperature, ki znaša prib. od 0 do 45 °C. Zaradi kemične sestave akumulatorjev vodijo vrednosti nad ali pod to omejitvijo do krajše življenjske dobe.
Kondenzator: elektrostatična hramba
Ker kondenzatorji energijo hranijo v elektrostatični obliki, povratni tok napetosti pa pri odvzemu toka poteka skorajda linearno (glejte grafiko 1), veljajo za vir energije, ki temelji na toku.
Njihova stopnja učinkovitosti je približno 98 odstotkov, brez poškodb pa delujejo v temperaturnem območju od -40 °C do + 65 °C. Pri nižjih temperaturah se njihova kapaciteta celo nekoliko poveča. Z vrednostjo ESR v območju miliomov so mogoči anodni tokovi od nekaj sto pa do tisoč amperov. Njihova pomanjkljivost je znatno manjša vsebnost energije v primerjavi z akumulatorjem. Vsebnost energije je izračunana s formulo: Ws = 0,5 x kapaciteta (C) x odstopanje napetosti (∆V²)
Supercaps – nadomestek za akumulatorje
RUTRONIK, elektronski gradbeni elementi, Podružnica v Ljubljani
Motnica 5, 1236 Trzin, Slovenia
Tel. +386 1 561 09-80
2017_SE249_32
