Суперконденсатори або Іоністори замість акумулятора
Напевно, дуже багатьох цікавить які ж суперконденсатори використовують у сучасному електротранспорті. Для початку варто розібратися що таке Іоністори або Суперконденсатори. Якщо говорити звичайно це конденсатори з дуже великою ємністю.
Більшість сучасних конденсаторів мають ємність у мікрофарадах або пикофарадах. Місткість Іоністорів обчислюється Фарадами. Що зрозуміти наскільки це багато, можна згадати формулу за якою можна розрахувати необхідну ємність залежно від навантаження.
де С - ємність, Ф; I - постійний струм розрядки, А; U - номінальна напруга іоністора, В; t - час розрядки від Uном до нуля, с;
Зараз на ринку вже є іоністори ємністю у десятки Фарад. Наприклад є іоністор на 5,5 Вольта ємністю 22 Фарада. Ми зарядимо його повністю та підключимо лампочку на 1 Ватт (5,5 Вольт 0,18 Ампера).
Разом: 22 Фарада = 0,18 Ампера t / 5,5 Вольта t = 672 секунди
Виходячи з формули вище, наша лампочка горітиме 672 секунди або 12 хвилин. Здається, що це не така велика величина, але насправді ми можемо використовувати кілька іоністорів одразу. Для прикладу існують суперконденсатори набагато більшої ємності.
Наприклад, на новому українському авто Е-мобіль використовуються конденсатори фірми http://www.elton-cap.com/. Іоністори цієї фірми досягають ємності в 10 000 Фарад при напрузі 1,5 Вольта. Так само вони виробляють комірки (модулі) з декількома іоністорами ємністю 1000 Фарад і робочою напругою 15 Вольт.
На жаль у Суперконденсаторів є переваги та недоліки.
- Суперконденсатори досить дорогі, тому не складають конкуренції батареям.(акумуляторам), тому що конденсатори ємністю рівної ємності одного акумулятора обійдуться вам у тисячі доларів. Темніше використання суперконденсаторів в електроніці більш ніж виправдане. - на жаль на контантах суперконденсаторів під час всього циклу розрядки падає напруга, тому для пристроїв, які вимагають постійної напруги, це не застосовується. Можливий варіант використання стабілізатора, але пристрій буде споживати більше енергії. - на жаль, суперконденсатор не можна повноцінно використовувати разом з акумулятором. Якщо їх підключити паралельно через внутрішній опір, акумуляторна батарея завжди віддаватиме більше струму, ніж конденсатор. При цьому якщо споживач використовує імпульсне джерело живлення, в ті моменти коли батарея і конденсатор будуть відключені - батарея заряджатиме конденсатор, при цьому з великими струмами і режиму, що щадить, для батареї просто не вийде. Єдиний вихід використовувати Іоністори як додаткове джерело живлення, тобто заряджати їх під час коли мережа не навантажена і повністю віддавати їхню енергію в потрібні моменти, після чого підключати батарею, коли енергія вже вичерпана. Це значно ускладнює систему, а значить і ціну таких пристроїв. Проте так само ефективно ці конденсатори можна використовувати в системах рекуперації енергії.
+ дуже багато циклів заряду і розряду + великі струми віддачі + Суперконденсатори досить швидко заряджаються (практично моментально залежить від того який струм може забезпечити зарядний пристрій) + Суперконденсатори набагато менше звичайних конденсаторів і в той же час мають набагато більшу ємність. + широкий робочий діапазон температур (від -50 до + 50 градусів цельсія)
Можливо засуперконденсаторами майбутнє, але на жаль зараз вони навряд чи зможуть повністю замінити акумулятори.
Хоча на деяких автомобілях вже зараз замінюються пускові батареї на суперконденсатори, які значно ефективніше виконують свої функції. Зокрема вони віддають моментально дуже великі струми які необхідні для вдалого пуску двигуна особливо в холодну погоду.