Насколько безопасно транспортировать и продавать предварительно заряженные суперкапсы с системой?
Я проектирую систему на солнечной энергии и хотел бы использовать что-то вроде
суперкапы Maxap BCAP0005 (2,7 В, 5F) для хранения энергии.
Даже при использовании зарядного устройства суперкап, для зарядки может потребоваться 80 секунд. Было предложено, чтобы я мог упаковать систему с предварительно заряженным суперкапом, чтобы сэкономить время при первом использовании. Это звучит разумно, потому что есть системы, которые поставляются с предварительно заряженными LiPo; но я слышал анекдотично о проблемах безопасности с большими конденсаторами.
Добавлено:
Спасибо людям, которые указали, что суперкап может саморазрядиться в течение дня, что делает вопрос о доставке заряженных колпачков несколько спорным.
Пожалуйста, ответьте на вопросы, касающиеся саморазряда, в моем новом последующем вопросе.
Как рассчитать время саморазряда конденсаторов с учетом тока утечки?
Ответы:
Этот суперкап является гораздо менее энергичным и гораздо менее опасным, чем аккумуляторная батарея с элементами питания емкостью 2500 мАч или даже отдельная батарея типа АА.
Выбранный вами суперкап будет генерировать прилив энергии в течение доли секунды, немного превышающий то, что вы обычно получаете от современного элемента NimH AA емкостью 2500 мАч, но затем он полностью разряжается.
Однако одна ячейка АА будет производить несколько меньше энергии, но в течение многих минут. Один элемент или несколько из них в батарее вполне способны создать очень высокие температуры и вызвать пожар. Суперкап может быть использован для запуска огня только с большим трудом.
Некоторые суперкапы или ультракапы гораздо более способны, чем этот. Некоторые могут быть использованы, например, для запуска автомобиля.
«.... штаны в огне» - почти: «В некоторых случаях» я был близок к тому, чтобы поджечь свой карман брюк или сжечь себя при температурах, создаваемых (тупо) ношением ряда ячеек AA NimH (под Емкость 2000 мАч) плюс монеты и ключи в одном кармане, имеющие форму токопроводящей дорожки. Извлечение клеток из кармана неожиданно становится единственным и подавляющим приоритетом, а удаление брюк - второй выбор. Это не тот опыт, который я собираюсь повторить в будущем :-). В таких случаях некоторые монеты или ключи достигают температуры намного выше их безопасного уровня обработки в течение нескольких секунд. Суперкап, выбранный в качестве примера, не смог достичь этого результата.
Во-первых, давайте посмотрим на аспекты энергоемкости: при любом обычном значении этого термина конденсатор емкостью 2,7 В, 5F не будет хранить «много энергии». Если бы вся энергия в конденсаторе была доступна, это дало бы E = 0,5 x C x V ^ 2 Джоулей. Для конденсатора емкостью 2,7 В, 5F E = 0,5 x 5 x 2,7 ^ 2 = ~ 18 Дж.
Для сравнения, батарея типа AA емкостью 2500 мАч обеспечит
E = V x Ah x 3600 Джоулей
= 1,2 x 2,5 x 3600 Джоулей = 10 800 Джоулей.
Таким образом, 5C суперкап будет хранить около 18/10 800 = ~ 0,17% энергии в батарее. Кроме того, в то время как батарея будет способна доставлять почти всю эту энергию в типичном приложении, суперкапу потребуется дополнительные усилия для восстановления энергии, когда напряжение приближается к нулю.
Безопасность разряда:
Суперкап, по сравнению с батареей, полезен в своей способности быстро заряжаться и быстро разряжаться, и делать это в течение гораздо большего количества циклов, чем батарея, с небольшой потерей емкости.
в некоторых случаях эта способность к быстрой зарядке и разрядке велика по сравнению с обычной батареей и чрезвычайно велика по сравнению с батареей, если выражать ее общую емкость.
Тем не менее, выбранный вами пример и все остальные члены его семейства гораздо «скуднее», чем некоторые супер / ультра колпачки. Доступный здесь лист данных показывает внутреннее сопротивление 170 мОм, что предполагает ток короткого замыкания около 2,7 / 0,17 = ~ 16 А при полном заряде, а типичный ток короткого замыкания показан как 16 А при 65 ° С и 14 А при 85 ° С. Поскольку температура будет быстро повышаться, а эквивалентное напряжение (после снятия замыкания) будет очень быстро падать при коротком замыкании (так как при полной мощности 18 Дж время разряда s / c будет значительно меньше 1 секунды), этот конденсатор не будет производить огромное количество энергии (может быть от 20 до 30 Вт) и только в течение менее 1 секунды.
Типичная современная ячейка NimH AA содержит гораздо больше энергии и будет поставлять гораздо больше энергии гораздо дольше.
Например, элемент на 2,5 А · ч Nimh AA обычно разряжается до примерно 5 А и может иметь нагрузочную разрядную емкость в диапазоне от 10 А до 20 А в течение коротких периодов при очень пониженном напряжении. Таким образом, его выходная мощность почти соответствует производительности суперкапа за доли секунды, НО батарея будет производить 10+ Вт в течение многих секунд и 5+ Вт в течение многих минут.
источник
battery + keys = hot_pocketнесколько раз делал старый трюк :-) Будучи гитаристом, который много выступал, я всегда носил с собой батарейки 9 В (для педалей эффектов, тюнеров, DI-блоков и т. Д.), Что связано с обоими терминалами Быть одной и той же стороной намного проще.Из фактической спецификации , что часть имеет утечки максимальный ток 0,015 мА. SimpleCoder прав, он саморазрядится.
источник
Он будет разряжаться, но не быстро - при постоянной утечке 15uA (очень грубая цифра) это займет 2,7 * (5 / 15e-6) = 900000 секунд или 250 часов. Таким образом, он может удерживать значительный заряд в течение нескольких дней.
Что касается безопасности, то при таком напряжении он не представляет опасности поражения электрическим током, но с возможностью короткого замыкания 16 А я думаю, что он может очень легко начать пожар при коротком замыкании. С другой стороны, так могут батареи, и они доставляются уже заряжены. Если бы это был я, если бы не было реального стимула для этого, я бы ошибся из-за осторожности.
источник