Politechnika Warszawska
Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych
Lab. Napędów Elektrycznych
Ćwiczenie nr 3: Ultrakondensatory
28.10.2013
Marta Położyńska
Kamil Paprocki
Kamil Parciak
Paweł Włodarczyk
Hubert Woźniak
Piotr Niemczyk
Jarosław Romanowski
Adam Płoszyński
Adam Łuba
Piotr Rakoski
Karol Piwowarczyk
Ultrakondensatory (zwane również superkondensatorami) stanowią rodzaj
kondensatora elektrolitycznego, który z uwagi na sposób konstrukcji wykazuje niezwykle
dużą pojemność elektryczną (rzędu kilku tysięcy faradów) w porównaniu do klasycznych
kondensatorów elektrolitycznych dużej pojemności. Największą zaletą ultrakondensatorów
jest bardzo krótki czas ładowania w porównaniu z innymi urządzeniami do przechowywania
energii (np. akumulatorami). Mają one również niewielkie rozmiary, mogą magazynować
znacznie więcej energii niż kondensatory konwencjonalne i uwalniać ją znacznie szybciej niż
akumulatory. Dlatego też, ultrakondensatory są coraz częściej stosowane równolegle z innymi źródłami energii, np. ogniwami paliwowymi, w celu krótkotrwałego dostarczania mocy szczytowej, co pozwala na znaczne zmniejszenie rozmiarów całego układu.
.
Czas ładowania zestawu szeregowo połączonych 10 kondensatorów ( pojemność każdego C=650F)przy prądzie ładowania I=10.3 A wynosił ok. 2 min. Natomiast czas rozładowania wynosił ok.45 s przy prądzie rozładowania I=50 A
Wyniki pomiarów:
t [s] | I [A] | U [V[] |
---|---|---|
0 | 10.3 | 4.57 |
10 | 10.3 | 6.6 |
20 | 10.3 | 8.4 |
30 | 10.3 | 10.13 |
40 | 10.3 | 11.77 |
50 | 10.3 | 13.41 |
60 | 10.3 | 14.93 |
70 | 10.3 | 16.45 |
80 | 10.3 | 17.93 |
90 | 10.3 | 19.44 |
100 | 10.3 | 20.86 |
110 | 10.3 | 22.3 |
120 | 10.3 | 23.76 |
130 | 10.3 | 25.08 |
140 | 10.3 | 26.47 |
Prąd i napięcie w funkcji czasu:
Wnioski:
Superkondensatory są bardzo dobrym źródłem zasilania dla niskich pojemności i małych zakresów prądowych, gdzie wymagania szybkości są ważniejszą sprawą. Dzięki temu świetnie sprawdzą jako moduły rozruchowe dla silników maszyn roboczych, gdzie ważna jest szybkość poboru prądu. Nie mniej ważnymi aspektami są trwałość i wysoka sprawność superkondensatorów.