Конденсаторууд нь хэд хэдэн гайхалтай шинж чанартай байдаг. Тэдгээр нь химийн энерги гэхээсээ илүү цахилгаан цэнэг хэлбэрээр эрчим хүчийг хадгалдаг. Энэ нь ихэвчлэн бараг агшин зуурын цэнэглэх хугацаа болон маш өндөр оргил гаралтын гүйдлийг зөвшөөрдөг. Тэд бүрэн эргэлттэй батерейны хэдэн зуун циклийн оронд хэдэн зуун мянган цэнэг-цэнэггүйжүүлэх циклийг тэсвэрлэж чаддаг. Тэгэхээр асуудал нь юу вэ?
Батерей нь удаан хугацааны ашиглалтын хугацаанд харьцангуй тогтмол хүчдэл өгдөг. Төхөөрөмжөөс хамааран цэнэг нь дуусах дөхсөн гүйцэтгэлийн асуудал гарч болзошгүй. Жишээлбэл, ухаалаг гар утаснууд эрчим хүч хэмнэх горимд шилждэг. Энэ нь зөвхөн тэдгээрийг арай удаан ажиллуулахын тулд биш, харин анхааруулгагүйгээр шууд унтрахаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд юм.
Таны харж байгаагаар батерей дуусах дөхөх тусам хүчдэл буурдаг. Таны утсанд ерөнхий тэжээлийн удирдлагын нэг хэсэг болох тэжээлийн хувиргах хэлхээ байдаг бөгөөд энэ нь тийм ч тогтмол биш батерейны хүчийг маш нарийн зохицуулалттай системийн тэжээл болгон хувиргадаг (магадгүй олон өөр хүчдэл байж магадгүй). Энд чухал хамаарал байгааг анхаарна уу: хүч=гүйдэл*хүчдэл. Тиймээс хүчдэл буурах үед ижил чадлыг хадгалахын тулд миний хэлхээ илүү их гүйдэл авах ёстой.
Батерей бүр бага зэрэг дотоод эсэргүүцэлтэй байдаг бөгөөд Омын хууль гэж нэрлэгддэг өөр нэг хамаарлын улмаас батерейд хүчдэл буурна гэдгийг та мэднэ. Зураг дээр Vout=V0−r∗I, энд I нь гүйдэл юм. Тиймээс миний V0 унаж, тэжээлийн удирдлагын хэлхээ ижил хүчийг дамжуулахын тулд илүү их гүйдэл татах шаардлагатай болоход батерейны гаралтын хүчдэл бүр ч хурдан буурдаг. Энэ нь батерейны хамгийн их гүйдлийн гаралтыг хязгаарласан бөгөөд энэ нь мөн дуусах дөхсөн үед маш хурдан цэнэггүй болдог гэсэн үг юм.
Гэхдээ конденсаторын гаралтын хүчдэл, оргил гүйдэл болон нийт чадал нь цаг хугацааны явцад экспоненциалаар буурдаг. Конденсатор нь нэг давуу талтай: энэ нь батерейны нэгэн адил цахилгаан цэнэгийг химийн цэнэг болгон хувиргахын оронд цахилгаан цэнэгийг хадгалдаг тул дотоод эсэргүүцэл байгаа ч энэ нь маш жижиг бөгөөд ихэвчлэн үл тоомсорлож болно. Конденсаторууд нь богино хугацаанд маш өндөр гүйдэл өгч чаддаг.
Гэхдээ ямар нэгэн зүйлийг цахилгаанаар хангахын тулд тэдгээр нь асуудалтай байдаг. Цахилгаан удирдлагын системдээ тогтмол цахилгаан хангамж оруулахыг хүсч байснаа санаарай, тэр нь чадал=гүйдэл*хүчдэл юм. Бидний хүчдэл хурдан буурах тусам бид ижил хүчийг өгөхийн тулд хурдацтай өсөн нэмэгдэж буй гүйдэлээр үүнийг нөхөх хэрэгтэй болдог. Маш өндөр гүйдэл нь хэлхээний илүү үнэтэй, цахилгаан хувиргах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн тоо их, хэлхээний самбарт цахилгаан алдагдал ихэсдэг гэх мэт... батерейны хувьд ижил үндсэн асуудал дуусах дөхөж байгаа ч энэ нь конденсаторын ашигтай цахилгаан хадгалах хугацаа маш эрт эхэлж байна. Конденсатор дуусах үед оргил гүйдэл харьцангуй өндөр хэвээр байгаа ч бас буурдаг.
Нөгөө нэг асуудал нь орчин үеийн хэт конденсаторууд нь батерейгаас хамаагүй бага өвөрмөц энергитэй байдаг. Зах зээл дээрх хамгийн сайн хэт конденсаторууд нь 8-10 Втц/кг зарцуулдаг бөгөөд ихэнх нь 5 Втц/кг байдаг. Хамгийн сайн литийн ион батерейнууд нь 200 Втц/кг орчим гаргадаг бөгөөд олон найрлага нь 100 Втц/кг-аас дээш хүрч чаддаг. Тиймээс хэт конденсатор ашиглахын тулд танд жингийн 20 дахин их хэрэгтэй. Гэхдээ магадгүй үүнээс ч илүү байж магадгүй, учир нь цэнэг алдалтын үед хэрэглээнээс хамааран хүчдэл хэт багасаж, ашиглахад тоггүй болно. Түүнчлэн уламжлалт конденсаторуудаас ялгаатай нь хэт конденсаторууд нь харьцангуй өндөр дотоод эсэргүүцэлтэй байдаг. Тиймээс тэд хүчдэлийг гүйдлийн хувьд их хэмжээгээр солилцохыг дэмжих боломжгүй юм.
Дараа нь өөрөө цэнэг алдалт байдаг: хадгалах төхөөрөмжөөс цахилгаан хэр хурдан "алдагддаг" вэ. Зөвхөн NiMh эсүүд нь бат бөх боловч сард 20-30% хүртэл өөрөө цэнэг алдалттай байдаг. Лити-ион эсүүд үүнийг тодорхой Лити-ион технологиос хамааран сард <2% хүртэл бууруулдаг, зарим системд батерейны хяналтын нэмэлт зардлаас хамааран 3% байж магадгүй юм. Өнөөгийн Ultracapacitors эхний сард цэнэгээ 50% хүртэл бууруулдаг. Энэ нь өдөр бүр цэнэглэгддэг төхөөрөмжид хамаагүй байж болох ч энэ нь илүү сайн загвар бий болтол таг болон батерейны хэрэглээний тохиолдлыг бүрэн хязгаарладаг.
Танд маш олон конденсатор хэрэгтэй тул одоогийн хэт конденсаторын өртөг нь батерейны үнээс 6x-20 дахин их байж болно. Хэрэв таны хэрэглээ маш бага чадал шаарддаг бол, ялангуяа маш богино хугацаанд өндөр гүйдлийн хэлбэлзэлтэй үед хэт конденсатор нь сонголт байж болох юм. Үгүй бол ойрын ирээдүйд батерейг солих шаардлагагүй болно.
Цахилгаан машин гэх мэт өндөр гүйдлийн хэрэглээнд энэ нь одоогоор тийм ч ашигтай биш бөгөөд бие даасан хувилбар юм. Хэдийгээр хэт өндөр гүйдэл дамжуулагч болон батерейг хоёуланг нь ашигладаг системүүд нь гайхалтай байж болох ч тэдгээрийн ялгаа нь маш их нөхөж байдаг тул өндөр гүйдлийн дамжуулалт болон тагны урт наслалт нь батерейны өндөр тодорхой энерги/энергийн нягтралтай харьцуулахад ялгаатай байдаг. Мөн илүү сайн хэт өндөр конденсатор, түүнчлэн илүү сайн батерейг гаргахын тулд маш их ажил хийгдэж байна. Тиймээс магадгүй хэзээ нэгэн цагт хэт өндөр гүйдэл дамжуулагч нь ердийн батерейны үүргийг илүү их гүйцэтгэх болно.
нийтлэл: https://qr.ae/pCacU0
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 1-р сарын 6