פארוואס קענען מיר נישט ניצן גרויסע קאפאציטארן אנשטאט באטעריעס?

קאַפּאַסיטאָרן האָבן אַ צאָל גוטע אייגנשאַפטן. זיי שפּאָרן ענערגיע ווי עלעקטרישע לאָדונג אַנשטאָט כעמישע ענערגיע, למשל. דאָס דערמעגלעכט טיפּיש כּמעט באַלדיקע לאָדונג צייטן און זייער הויכע שפּיץ אַרויסגאַנג קעראַנץ. זיי קענען איבערלעבן הונדערטער טויזנטער לאָדונג-אָפּלאָדן ציקלען, אַנשטאָט די הונדערטער ציקלען פֿאַר פֿול-ציקלירטע באַטעריעס. נו, וואָס איז די פּראָבלעם?

א באַטעריע גיט אַ גאַנץ קאָנסטאַנטע וואָולטאַזש איבער אַ לאַנגע נוצלעכע לעבן. דעפּענדינג אויף דעם מיטל, קען מען האָבן פּראָבלעמען מיט פאָרשטעלונג כּמעט אויסגעשעפּט. סמאַרטפאָונז, למשל, גייען אין ענערגיע שפּאָרן מאָדע. דאָס איז נישט נאָר צו האַלטן זיי אַרבעטן אַ ביסל לענגער, נאָר צו פאַרמייַדן באַלדיקע אָפּשטעל אָן ווארענונג.

ווי איר קענט זען, פאלט דער וואלטאזש ווען די באטעריע ווערט כמעט אויסגעשעפט. אין אייער טעלעפאן, איז דא א שטראם קאנווערזשאן קרייז, טייל פון די אלגעמיינע שטראם פארוואלטונג, וואס ארבעט צו קאנווערטירן נישט צו קאנסטאנטע באטעריע שטראם אין א זייער שטרענג רעגולירטע סיסטעם שטראם (מסתמא א הויפן פארשידענע וואלטאזשן). באמערקט אז דא איז א וויכטיגע באציאונג: שטראם=שטראם*וואלטאזש. אזוי צו האלטן די זעלבע שטראם, ווען דער וואלטאזש פאלט, מוז מיין קרייז ציען מער שטראם.

יעדע באַטעריע האט אַ קליינעם אינערלעכן קעגנשטאַנד, און צוליב אַן אַנדער באַציִונג, גערופן אָהמס געזעץ, ווייסט איר אַז עס וועט פאַלן אַ געוויסע וואָלטאַזש אין דער באַטעריע. אין דער צייכענונג, די Vout=V0−r∗I, וואו I איז דער קראַנט. אַזוי, ווי מיין V0 פאַלט און מיין מאַכט פאַרוואַלטונג קרייַז מוז ציען מער קראַנט צו צושטעלן די זעלבע מאַכט, פאַלט די באַטעריע אַרויסגאַנג וואָלטאַזש נאָך שנעלער. דאָס באַגרענעצט די מאַקסימום קראַנט אַרויסגאַנג פון אַ באַטעריע, און דאָס מיינט אויך אַז זיי פאַלן אויס גאַנץ שנעל ווען זיי זענען נאָענט צו אויסשעפּונג.

אבער די אויסגאַנג וואָולטאַזש, שפּיץ קראַנט, און גאַנץ מאַכט אין אַ קאַפּאַסיטאָר פאַלן עקספּאָנענציעל מיט דער צייט. דער קאַפּאַסיטאָר האט איין מייַלע: עס סטאָרירט עלעקטרישע אָפּצאָל, אַנשטאָט קאָנווערטינג עלעקטרישע אָפּצאָל צו כעמישע אָפּצאָל ווי אין אַ באַטאַרייע, אַזוי כאָטש עס איז אַן אינערלעכער קעגנשטעל, איז עס קליין און קען געוויינטלעך איגנאָרירט ווערן. קאַפּאַסיטאָרן קענען צושטעלן זייער, זייער הויכע שטראָמען פֿאַר אַ קורצע צייט.

אבער פארן געבן שטראָם צו א זאך, זענען זיי פראבלעמאטיש. געדענקט מיין ווילן צו האלטן א קאנסטאנטע שטראָם אין מיין שטראָם-פאַרוואַלטונג סיסטעם, און אז שטראָם = קראַנט*וואָולטאַזש. ווי אונזער וואָולטאַזש פאַלט שנעל, דאַרפן מיר דאָס אויסגלייכן מיט שנעל-שטייגנדיקן שטראָם צו צושטעלן די זעלבע שטראָם. זייער הויכע שטראָמען מאַכן פאר א פיל טייערערע קרייז, גרעסערע שטראָם-קאָנסערציע קאָמפּאָנענטן, מער שטראָם-פאַרלוסט אין קרייז-באָרדז, אאז"וו... די זעלבע גרונטלעכע פּראָבלעם וואָס די באַטעריע האט לעבן דעם סוף, נאָר דאָס הייבט אָן צו פּאַסירן זייער פרי אין דעם קאַפּאַסיטאָר'ס נוצלעכן שטראָם-סטאָרידזש לעבן. און ווי דער קאַפּאַסיטאָר ווערט אויסגעשעפּט, פאַלט דער שפּיץ-שטראָם, כאָטש נאָך גאַנץ הויך, אויך.

די אנדערע פראבלעם איז אז מאדערנע אולטראקאפאסיטארן האבן פיל נידעריגערע ספעציפישע ענערגיע ווי באטעריעס. די בעסטע אולטראקעפס אויפן מארקעט פירן 8-10 וואט-האט/קג, רוב זענען מער ווי 5 וואט-האט/קג. די בעסטע לי-יאָן באטעריעס צושטעלן נאנט צו 200 וואט-האט/קג, פילע פאָרמולאַציעס קענען דערגרייכן איבער 100 וואט-האט/קג. אַזוי איר דאַרפט וועגן 20 מאָל די וואָג צו נוצן אולטראקעפס. אָבער מעגלעך מער, ווייַל אין עטלעכע פונט בעשאַס דיסטשאַרדזש, דיפּענדינג אויף אַפּלאַקיישאַן, וועט די וואָולטידזש פאַלן צו נידעריק צו זיין נוציק, לאָזן מאַכט אַניוזד. ווי געזונט, ניט ווי מער טראדיציאנעלן קאַפּאַסיטאָרס, אולטראקאפאסיטארן אויך האָבן אַ לעפיערעך הויך ינערלעך קעגנשטעל. אַזוי זיי קענען נישט דאַווקע שטיצן פיל וועקסל פון וואָולטידזש פֿאַר קראַנט.

דערנאך איז דא זעלבסט-אויסלאדונג: ווי שנעל "ליקט" שטראָם פון א סטאָרידזש מיטל. די איינציקע NiMh צעלן זענען שטאַרק, אָבער זעלבסט-אויסלאדונג אַזוי הויך ווי 20-30% פּער חודש. Li-ion צעלן רעדוצירן דאָס צו מער ווי <2% פּער חודש דיפּענדינג אויף די ספּעציפֿישע Li-ion טעכנאָלאָגיע, אפשר 3% אין עטלעכע סיסטעמען דיפּענדינג אויף באַטאַרייע מאָניטאָרינג אָוווערכעד. היינטיקע אולטראַקאַפּאַסיטאָרס פאַלן אַזוי פיל ווי 50% פון אָפּצאָל אין דעם ערשטן חודש. דאָס קען נישט ענין אין אַ מיטל וואָס איז ריטשאַרדזשד טעגלעך, אָבער עס לימיטירט אַבסאָלוט די נוצן קאַסעס פֿאַר קאַפּס קעגן באַטעריז, לפּחות ביז בעסער דיזיינז זענען באשאפן.

און ווייל איר דאַרפט אַזוי פיל, קען די איצטיקע קאָסטן פון אולטראַקאַפּאַסיטאָרס זיין 6x-20x די קאָסטן פון באַטעריעס. אויב אייער אַפּליקאַציע דאַרף אַ זייער קליינע מאַכט אַרויסגאַנג, ספּעציעל מיט זייער קורצע הויך קראַנט כוואַליעס, קען דער אולטראַקאַפּ זיין אַן אָפּציע. אַנדערש, וועט עס נישט זיין אַ באַטעריע פאַרבייַט אין דער נאָענטער צוקונפֿט.

פֿאַר הויך-שטראָם אַפּליקאַציעס ווי עלעקטרישע קאַרס, נישט טאַקע אַ נוצלעכע באַטראַכטונג נאָך, ווי אַ זעלבשטענדיקער. כאָטש סיסטעמען וואָס נוצן ביידע אולטראַקאַפּס און באַטעריעס קענען זיין קאַמפּעלינג, ווייַל זייערע אונטערשיידן זענען זייער קאַמפּלאַמענטשי, די הויך קראַנט אַריבערפירן און לאַנג לעבן פון די קאַפּ קעגן די הויך ספּעציפיש ענערגיע/ענערגיע געדיכטקייט פון די באַטעריע. און עס איז אַ טאָן אַרבעט וואָס ווערט געטאָן צו צושטעלן פיל בעסערע אולטראַקאַפּאַסיטאָרס, ווי אויך פיל בעסערע באַטעריעס. אַזוי אפשר איין טאָג וועט די אולטראַקאַפּ נעמען אויף מער פון די טיפּישע באַטעריע אויפגאַבן.

אַרטיקל פֿון: https://qr.ae/pCacU0