Конденсаторларның берничә яхшы үзенчәлеге бар. Алар энергияне химик энергия буларак түгел, ә электр заряды буларак саклыйлар, мәсәлән. Бу гадәттә тиз зарядлау вакытын һәм бик югары пик чыгыш токларын тәэмин итә. Алар тулы цикллы батареялар өчен йөзләгән цикл урынына йөзләрчә мең заряд-бушату циклын кичерә алалар. Димәк, проблема нидә?
Батарея озак вакыт дәвамында даими көчәнеш бирә. Җайланмага карап, сездә эшләү проблемалары бетәргә мөмкин. Мәсәлән, смартфоннар энергияне саклау режимына күчә. Бу аларның бераз озаграк эшләвен тәэмин итү өчен генә түгел, ә кисәтүсез шунда ук сүнүне булдырмас өчен дә кирәк.
Күргәнегезчә, батарея бетәргә якынлашканда көчәнеш кими. Сезнең телефоныгызда, гомуми көчәнеш белән идарә итүнең бер өлеше булган көчәнешне үзгәртү схемасы бар, ул бик даими булмаган батарея көчәнешен бик нык көйләнгән система көченә (мөгаен, төрле көчәнешләр төркеменә) әйләндерә. Монда мөһим бәйләнеш барлыгына игътибар итегез: көчәнеш = ток * көчәнеш. Шуңа күрә, көчәнеш төшкәндә, шул ук көчәнешне саклап калу өчен, минем схема күбрәк ток алырга тиеш.
Һәр батареяның эчке каршылыгы бераз бар, һәм Ом законы дип аталган башка бәйләнеш аркасында, батареяда көчәнеш төшәчәге билгеле. Рәсемдә Vout=V0−r∗I күрсәтелгән, монда I - ток. Шулай итеп, минем V0 төшкәндә һәм минем энергия белән идарә итү схемасы шул ук көчне бирү өчен күбрәк ток кулланырга тиеш булганда, батареяның чыгыш көчәнеше тагын да тизрәк төшә. Бу батареяның максималь ток чыгаруын чикләде, һәм бу шулай ук аларның бетүгә якын булганда тиз арада эшләмәвен аңлата.
Ләкин конденсатордагы чыгыш көчәнеше, иң югары ток һәм гомуми куәт вакыт узу белән экспоненциаль рәвештә кими. Конденсаторның бер өстенлеге бар: ул электр зарядын саклый, батареядагы кебек электр зарядын химик зарядка әйләндерү урынына, шуңа күрә эчке каршылык булса да, ул бик кечкенә һәм гадәттә аны исәпкә алмыйлар. Конденсаторлар кыска вакыт эчендә бик югары ток бирә ала.
Ләкин берәр нәрсәне электр белән тәэмин итү өчен алар проблемалы. Минем электр белән идарә итү системама даими электр энергиясен кертү теләгемне искә төшерегез, һәм ул электр энергиясе = ток * көчәнеш. Көчәнеш тиз төшкәндә, шул ук электр энергиясен бирү өчен без аны тиз арта торган ток белән капларга тиеш. Бик югары токлар схеманың күпкә кыйммәтрәк булуына, зуррак энергияне үзгәртү компонентларына, схема платаларында күбрәк энергия югалтуларына һ.б. китерә... батареяның шул ук төп проблемасы ахырына якынлаша, ләкин бу конденсаторның файдалы энергия саклау вакытының башында ук була башлый. Конденсатор беткәндә, пик ток, чагыштырмача югары булса да, кими.
Икенче проблема шунда ки, заманча ультраконденсаторларның батареяларга караганда күпкә түбәнрәк чагыштырма энергиясе бар. Базардагы иң яхшы ультракапсулалар 8-10 Вт/сәг/кг сыя, күбесе 5 Вт/кг сыя. Иң яхшы литий-ион батареялары якынча 200 Вт/кг сыя, күп формулалар 100 Вт/кг дан артыкка җитә ала. Шуңа күрә ультракапсулларны куллану өчен сезгә якынча 20 тапкыр авыррак авырлык кирәк. Ләкин, бәлки, күбрәк тә, чөнки разряд вакытында, куллануга карап, көчәнеш куллану өчен бик түбән төшәчәк, бу энергияне кулланылмый калдырачак. Шулай ук, традицион конденсаторлардан аермалы буларак, ультраконденсаторларның эчке каршылыгы да чагыштырмача югары. Шуңа күрә алар көчәнешнең токка күп алмашуын тәэмин итә алмыйлар.
Аннары үз-үзеннән разрядлану бар: саклау җайланмасыннан энергиянең ничек тиз "ачуы". NiMh элементлары гына нык, ләкин үз-үзеннән разрядлану ай саен 20–30% ка кадәр җитә. Li-ion элементлары, билгеле бер Li-ion технологиясенә карап, моны ай саен <2% ка кадәр киметә, кайбер системаларда батареяны күзәтү чыгымнарына карап, бәлки 3% ка кадәр. Бүгенге ультраконденсаторлар беренче айда зарядны 50% ка кадәр киметә. Көн саен зарядлана торган җайланма өчен бу мөһим булмаска мөмкин, ләкин ул капкачлар белән батареяларны куллану очракларын тулысынча чикли, кимендә яхшырак дизайннар булдырылганчы.
Һәм сезгә шулкадәр күп кирәк булганлыктан, ультраконденсаторларның хәзерге бәясе батареялар бәясеннән 6х-20 тапкыр кыйммәтрәк булырга мөмкин. Әгәр сезнең кушымтагыз бик аз куәткә мохтаҗ булса, аеруча бик кыска югары ток көчәнешләре белән, ультракап бер вариант булырга мөмкин. Югыйсә, якын киләчәктә батареяны алыштыру мөмкин булмаячак.
Электромобильләр кебек югары токлы кушымталар өчен, бу әлегә файдалы түгел, аерым бер җайланма буларак. Ультракапслар һәм батареялар кулланучы системалар бик кызыклы булырга мөмкин, чөнки аларның аермалары бик бер-берсен тулыландыра, капкачның югары ток үткәрүчәнлеге һәм озын гомере батареяның югары чагыштырма энергия/энергия тыгызлыгына каршы. Һәм күпкә яхшырак ультраконденсаторлар, шулай ук күпкә яхшырак батареялар җитештерү өчен күп эш башкарыла. Шуңа күрә, бәлки, кайчандыр ультракапс гадәти батарея бурычларын күбрәк үз өстенә алыр.
мәкалә: https://qr.ae/pCacU0
Бастырылган вакыты: 2026 елның 6 гыйнвары