Elektros inžinieriai, įrangos projektuotojai ir pirkimo vadybininkai dažnai ieško vieno pagrindinio techninio klausimo:
Kam naudojamas ultrakondensatorius? Taip pat vadinami superkondensatoriais, ultrakondensatoriai yra didelės galios elektrocheminiai saugojimo įrenginiai, užpildantys standartinių elektrolitinių kondensatorių ir ličio jonų baterijų veikimo spragą. Itin greitas įkrovimo greitis, daugiau nei vienas milijonas įkrovimo-iškrovimo ciklų ir plačios temperatūros prisitaikymo galimybės atlieka skirtingus galios buferio, didžiausios galios ir atsarginės energijos vaidmenis dešimtyse vertikalių pramonės šakų. Profesionalus
ultrakondensatorių gamintojai tinkinkite atskirus elementus, modulius ir integruotus paketus, pritaikytus kiekvienos programos įtampai, talpai ir aplinkos poreikiams. Šiame vadove sistemingai rūšiuojami visi pagrindiniai ultrakondensatorių naudojimo atvejai, paaiškinama, kodėl ultrakondensatoriai pranoksta baterijas pagal tam tikrus energijos poreikius, ir pateikiami pagrindiniai atrankos standartai, kuriuos rekomenduoja pirmaujantys ultrakondensatorių gamintojai.
Daugelis projektavimo komandų klaidingai pakeičia ultrakondensatorius ličio baterijomis arba įprastais kondensatoriais, todėl sutrumpėja įrangos eksploatavimo laikas, nestabili galia ir brangiai kainuojantys lauko gedimai. Specialiųjų ultrakondensatorių funkcijų supratimas padeda suderinti tinkamas komponentų specifikacijas, gautas iš patikimų ultrakondensatorių gamintojų, su jūsų sistemos reikalavimais.
Pagrindiniai funkciniai pranašumai, nusakantys, kam naudojamas ultrakondensatorius
Prieš pasinerdami į konkrečias programas, peržiūrėkite unikalias technines savybes, dėl kurių ultrakondensatoriai yra nepakeičiami, kaip pabrėžia geriausi ultrakondensatorių gamintojai:
-
Itin didelis galios tankis: per milisekundes tiekkite didžiulę didžiausią srovę, idealiai tinka staigiems energijos šuoliais
-
Beveik momentinis pilnas įkrovimas: pasiekite visą pajėgumą per kelias sekundes, nereikia ilgai laukti įkrovimo
-
Platus darbinės temperatūros diapazonas: stabilus veikimas nuo -40°C iki +65°C, tinka šaltiems šiauriniams regionams ir aukštos temperatūros pramoninėms dirbtuvėms
-
Nulinė šiluminio ištrūkimo rizika: saugesnė nei ličio elementai esant per didelės srovės ar perkaitimo sąlygoms
-
Mažos priežiūros dizainas: trumpalaikėms galios buferinėms sistemoms nereikia reguliaraus keitimo ar sudėtingo balansavimo
Šios pagrindinės stiprybės lemia kiekvieną scenarijų, kai ultrakondensatoriai yra tinkamiausias saugojimo sprendimas, o ultrakondensatorių gamintojai sureguliuoja elementų vidinę varžą, talpą ir korpusą, kad maksimaliai padidintų šią tikslinės įrangos naudą.
6 populiariausios pramonės šakos, kuriose plačiai naudojami ultrakondensatoriai
1. Elektrinis ir hibridinis transportas (didžiausia ultrakondensatorių gamintojų rinka)
Transportas išlieka didžiausios paklausos vertikale atsakant į klausimą „kam naudojamas ultrakondensatorius“, sudarantis beveik 40 % pasaulio ultrakondensatorių užsakymų iš ultrakondensatorių gamintojų. Pagrindinės transporto priemonių ir tranzito naudojimo programos apima:
-
Regeneracinės stabdymo energijos atkūrimas: užfiksuokite kinetinę energiją stabdymo metu ir akimirksniu atleiskite galią pagreitinti, sumažinti akumuliatoriaus apkrovą ir padidinti transporto priemonių ridą, skirtą elektromobiliams, hibridiniams keleiviniams automobiliams ir elektriniams autobusams.
-
Variklio šalto užvedimo pagalbinė priemonė: dyzeliniams sunkvežimiams, kalnakasybos transporto priemonėms ir tarpmiestiniams autobusams tiekia akimirksniu stiprią sukimo srovę esant minusinei temperatūrai, išvengiant ličio akumuliatoriaus gedimo esant šaltam orui
-
Automatinės paleidimo-sustabdymo sistemos: tiekia trumpalaikę galią, kai varikliai išsijungia prie šviesoforo, pašalindami pakartotinį gilų transporto priemonės ličio akumuliatorių ciklą.
-
Miesto tramvajai ir lengvieji geležinkeliai: stabilizuokite tinklo įtampą dažnų sustojimų / paleidimų metu, naudokite stabdymo energiją, kad sumažintumėte bendrą linijos energijos suvartojimą
-
Elektriniai šakiniai krautuvai ir uosto AGV: Buferio didžiausia keliamoji galia prailgina ličio paketo tarnavimo laiką ir sumažina pramoninio parko priežiūros išlaidas
Ultrakondensatorių gamintojai gamina aukštos įtampos nuosekliai sujungtus modulius su smūgiams atspariais korpusais, kad atitiktų automobilių ISO 16750 vibracijos standartus visai tranzito įrangai.
2. Elektros tinklas ir atsinaujinančios energijos saugykla
Tinklo operatoriai ir saulės / vėjo jėgainių kūrėjai pasikliauja ultrakondensatoriais, kad greitai išlygintų galią – pagrindinį naudojimo atvejį, kuriuo dalijasi ultrakondensatorių gamintojai visame pasaulyje:
-
Vėjo turbinos nuolydžio valdymo atsarginė kopija: momentinis maitinimas, skirtas pasukti turbinos mentes per elektros energijos tiekimo nutraukimą, kad būtų išvengta bokšto pažeidimų dėl ekstremalių vėjo gūsių
-
Saulės fotovoltinės energijos svyravimų slopinimas: dėl debesų dangos sukeltas elektros energijos sumažėjimas, stabilizuojantis didelių saulės elektrinių tinklo ryšio kokybę
-
Tinklo dažnio reguliavimas: per milisekundes reaguokite į staigius apkrovos šuolius ar kritimus, kad išlaikytumėte pastovią tinklo įtampą ir dažnį
-
„Microgrid“ trumpalaikė UPS tilto galia: užpildykite galios tarpą tarp elektros energijos tiekimo nutraukimo ir dyzelinio generatoriaus paleidimo (5–30 sekundžių atsarginis langas)
Didelio masto ant stovo montuojami ultrakondensatorių moduliai, pritaikyti ultrakondensatorių gamintojų, palaiko megavatų lygio tinklo stabilizavimo projektus.
3. Sunkiosios pramonės mašinos ir automatika
Gamyklose, uostuose ir statybinėje įrangoje intensyviai naudojami ultrakondensatoriai energijos atgavimui ir didžiausios galios pagalbai – viena pagrindinė produktų linija, kurią gamina ultrakondensatorių gamintojai:
Uosto konteineriniai kranai ir bokštiniai liftai: sugrąžinkite gravitacinę energiją nuleidžiant krovinį ir pakartotinai panaudokite galią kėlimui, sumažindami įrenginio elektros sąskaitas 15–25%.
Automatizuotos valdomos transporto priemonės (AGV): tiekia serijinę galią, kad greitai įsibėgėtų, neišsikraunant ličio akumuliatorių
Pramoninio vožtuvo ir išmaniojo skaitiklio atsarginė galia: išsaugokite eksploatacinius duomenis ir suaktyvinkite avarinį vožtuvo išjungimą nutrūkus elektros tiekimui
Robotinės rankos impulsinė galia: tiekkite momentinę didelę srovę, kad gamybos surinkimo linijose greitai judėtų jungtys
4. Nepertraukiamo maitinimo šaltinio (UPS) ir duomenų centro infrastruktūra
Tradiciniai švino-rūgštiniai UPS akumuliatoriai greitai genda, kai dažnai trumpai nutrūksta, todėl duomenų centrų operatoriai kreipiasi į ultrakondensatorių gamintojus dėl patikimų tilto maitinimo sprendimų:
-
Serverio patalpos trumpalaikė UPS atsarginė kopija: palaikykite serverių maitinimą pakankamai ilgai, kad būtų galima saugiai išjungti trumpų elektros energijos tiekimo sutrikimų metu
-
Kraštinės skaičiavimo spintos galios buferis: sklandžiai trumpalaikiai srovės šuoliai iš didelio tankio skaičiavimo aparatūros
-
Telekomunikacijų bazinės stoties atsarginė kopija: palaikykite avarinio signalo perdavimą, kai nutrūksta maitinimo maitinimas
5. Buitinė elektronika, daiktų interneto ir belaidžiai jutikliai
Ultrakondensatorių gamintojų maži radialiniai ultrakondensatorių elementai aptarnauja kompaktiškus mažos galios įrenginius, kuriems reikalinga impulsinė galia arba atsarginė atsarginė kopija:
-
Išmanieji vandens / dujų skaitikliai: išsaugokite naudojimo duomenis ir palaikykite nuotolinį vožtuvo valdymą, kai nutrūksta maitinimas
-
Belaidžiai daiktų interneto jutiklių mazgai: suteikite srautinio perdavimo galią korinio / LoRa duomenų įkėlimui be didelių baterijų
-
Skaitmeniniai fotoaparatai ir blykstės įranga: momentinis didelės srovės tiekimas fotoaparato blykstės impulsams
-
Atsarginis išmaniojo užrakto maitinimas: atrakinkite dureles keičiant akumuliatorių arba laikinai nutrūkus elektros tiekimui
Miniatiūriniai 2,7 V mažo dydžio ultrakondensatoriai yra standartinis produktas, kurį ultrakondensatorių gamintojai tiekia plataus vartojimo elektroniniams originalios įrangos gamintojų užsakymams.
6. Orlaiviai ir specializuota medicinos įranga
Itin patikimi ultrakondensatorių variantai, pagaminti sertifikuotų ultrakondensatorių gamintojų, atitinka griežtus mažo gedimo standartus kritinėms specializuotoms pavaroms:
-
Medicininiai defibriliatoriai: teikite valdomus momentinius didelės galios impulsus širdies gaivinimui
-
Palydovinio jutiklio atsarginė kopija: palaiko trumpalaikį duomenų registravimą orbitos galios svyravimų metu
-
Kasybos saugos įranga: avarinis apšvietimas ir dujų detektoriaus atsarginis maitinimas požeminėse kasyklose
Ultrakondensatorius prieš ličio bateriją: kada pasirinkti kiekvieną (Ultrakondensatorių gamintojų nurodymai)
| Našumo metrika | Tinka naudoti ultrakondensatorių | Tinka naudoti ličio baterijų dėklas |
| Ciklo gyvenimo trukmė | 1 000 000+ ciklų (puikiai tinka dažnam įkrovimui / iškrovimui) | 3 000–5 000 ciklų (netinka kasdieniniam didžiausios galios važiavimui) |
| Įkrovimo greitis | Pilnas įkrovimas per kelias sekundes (ultrakondensatorių gamintojai rekomenduoja, kad būtų galima naudoti pertrauką) | Viso įkrovimo valandos |
| Energijos tankis | Žemas (trumpas veikimo laikas, tik didžiausia galia) | Aukštas (ilgas nepertraukiamas veikimo laikas) |
| Darbinė temperatūra | -40°C ~ +65°C (platus pramoninis diapazonas) | Ribota, talpa smarkiai nukrenta žemiau 0°C |
| Pagrindiniai tinkami scenarijai | Stabdymo atkūrimas, šaltas užvedimas, 1–60 s atsarginė kopija, dažna impulsų galia | Važiavimas dideliais atstumais EV, visą dieną nuolatinis maitinimo šaltinis |
Daugumoje sistemų konstrukcijų sujungiami abu komponentai: ličio baterijos tiekia ilgalaikę energiją, o ultrakondensatoriai atlaiko visas didžiausias galios apkrovas. Ultrakondensatorių gamintojai dažnai tiekia suderintus modulių paketus, skirtus sklandžiai susieti su ličio baterijų sistemomis.
Dažnos klaidingos nuomonės apie tai, kam naudojamas ultrakondensatorius
-
1 klaidinga nuomonė: Ultrakondensatoriai gali visiškai pakeisti ličio baterijas ilgą laiką. Ultrakondensatoriai turi mažą energijos tankį; jie negali maitinti įrangos valandų valandas, tik trumpi didžiausios galios pliūpsniai. Ultrakondensatorių gamintojai niekada neparduoda ultrakondensatorių kaip atskiros ilgalaikės saugyklos.
-
2 klaidinga nuomonė: visi ultrakondensatoriai vienodai veikia visose pramonės šakose. Ultrakondensatorių gamintojai pritaiko elementus: miniatiūrinius radialinius daiktų interneto įrenginius, didelius įjungiamus modulius bėgiams, aukštos temperatūros sandarius paketus pramoninėms krosnims.
-
3 klaidinga nuomonė: Ultrakondensatoriai greitai išsikrauna, todėl jų negalima naudoti atsarginei kopijai. Šiuolaikiniai mažo nuotėkio elementai iš profesionalių ultrakondensatorių gamintojų išlaiko įkrovą savaites, kurių pakanka skaitiklio ir jutiklio budėjimo režimui.
-
4 klaidinga nuomonė: Ultrakondensatoriai reikalauja sudėtingos priežiūros. Skirtingai nuo baterijų, gerbiamų ultrakondensatorių gamintojų ultrakondensatorių moduliams nereikia reguliaraus balansavimo arba elementų keitimo, kad jie tarnautų 8–10 metų.
Kaip pasirinkti tinkamą ultrakondensatorių iš patikimų ultrakondensatorių gamintojų
Kai tiekiate iš ultrakondensatorių gamintojų, patvirtinkite šias svarbias specifikacijas, suderintas su tiksline programa:
-
Nominali elementų įtampa: standartiniai 2,7 V / 3,0 V pavieniai elementai, serijiniai moduliai didesniems sistemos įtampos poreikiams
-
Talpos įvertinimas: 0,1F miniatiūriniai IoT elementai iki 3000F sunkiosios pramonės modulių
-
ESR (lygiavertis serijinis pasipriešinimas): mažesnis ESR užtikrina didesnę stabdžių ir šalto užvedimo sistemų srovę
-
Darbinės temperatūros klasė: standartinis arba aukštos temperatūros sandarus korpusas, skirtas karštai gamyklos aplinkai
-
Formos faktorius: Radialinis laidas, įsegamas, srieginiai gnybtų moduliai skirtingoms įrangos montavimo erdvėms
-
Sertifikatai: IEC, ISO, automobilių AEC-Q200, kaip reikalaujama pagal jūsų pramonės atitikties taisykles
Garsūs ultrakondensatorių gamintojai teikia nemokamą mėginių testavimą ir individualų modulių surinkimą OEM masiniams užsakymams visuose šešiuose aukščiau aptartuose taikymo sektoriuose.
Dažnai užduodami klausimai: kam naudojamas ultrakondensatorius?
1 klausimas: ar ultrakondensatoriai gali maitinti visiškai elektrinius automobilius be ličio baterijų?
Ne. Ultrakondensatoriams trūksta energijos tankio šimtams kilometrų nuvažiuoti. Pagal ultrakondensatorių gamintojų projektavimo gaires jie padeda tik ličio paketams su pagreitėjimu ir regeneracine stabdymo galia.
2 klausimas: ar ultrakondensatoriai tinka lauko saulės apšvietimui visą naktį?
Ne kaip atskira saugykla. Suporuokite ultrakondensatorius su mažais ličio elementais iš ultrakondensatorių gamintojų, kad bendradarbiautumėte su didžiausia galia ir veikimu per naktį.
3 klausimas: koks yra trumpiausias duomenų centro UPS ultrakondensatorių atsarginės kopijos kūrimo laikas?
Paprastai nuo 5 iki 45 sekundžių, pakankamai ilgai valdomam serverio išjungimui. Ultrakondensatorių gamintojai specialiai šiam trumpojo tilto UPS naudojimo atveju kuria stovo modulius.
4 klausimas: Kodėl kalnakasybos transporto priemonių gamintojai pirmenybę teikia ultrakondensatoriams, o ne švino rūgšties akumuliatoriams šaltam užvedimui?
Ultrakondensatoriai palaiko visą galią -40 °C temperatūroje, o švino rūgšties baterijos praranda daugiau nei 60% sukimosi galios esant užšalimo temperatūrai, o tai yra pagrindinis pranašumas, kurį pabrėžia kasybos įrangos pramonę aptarnaujantys ultrakondensatorių gamintojai.
Galutinė santrauka: paaiškinimas, kam naudojamas ultrakondensatorius, ir darbas su kvalifikuotais ultrakondensatorių gamintojais
Norėdami visiškai atsakyti į pagrindinį klausimą Kam naudojamas ultrakondensatorius?: Ultrakondensatoriai specializuojasi trumpalaikio didžiausios galios tiekimo, greito energijos atgavimo, momentinės atsarginės energijos tiekimo ir veikimo šaltoje temperatūroje transporte, elektros tinkluose, pramoninėse mašinose, daiktų interneto elektronikoje, telekomunikacijų ir medicinos įrangoje. Jie papildo, o ne pakeičia ličio baterijas ilgalaikiam energijos kaupimui. Individualizuotų elementų ir surinktų modulių tiekimas iš profesionalų ultrakondensatorių gamintojai užtikrina, kad jūsų įranga atitiktų ciklo eksploatavimo laiką, temperatūrą ir didžiausios srovės reikalavimus be ankstyvo komponentų gedimo.
Jei jums reikia pritaikyto ultrakondensatoriaus modulio dizaino, nemokamų gaminių pavyzdžių, masinių OEM kainų arba išsamių duomenų lapų, pritaikytų jūsų pramoniniam, automobilių ar elektroniniam projektui, susisiekite su mūsų profesionalia inžinierių komanda oficialioje svetainėje:
https://www.dgdx-elec.com/contact-us/ 
