法拉电容的主要应用领域

2018-02-21

   法拉电容是一种二次电源,且功率非常大。在点电容界的各个领域都有很广泛的用处。在特定的环境中,可代替或与蓄电池箱组合使用,法拉电容对于某些机电而言具有革命性进步。法拉电容与蓄电池相组合,能够适用于各类内燃机发动机的电启动系统,例如:机动车、坦克、铁路内燃机车等方面,可以起到保护蓄电池并加长蓄电池的使用时间的作用,降低其配备容量,尤其是在低温环境下和蓄电池少电的条件下,保证可靠启动。

   法拉电容可以作为高压开关机器地直流控制电源,能让电源屏组织改变的很容易,成本减少,储能电源真正免维护。法拉电容也能被用作电动车的启动,增加或减少能源的释放,提高加速度,充分保护蓄电池,加长普通蓄电池的寿命,达到节能环保的效果。法拉电容可以和蓄电池组装使用短途移动工具(车辆),其优势是保护蓄电池。法拉电容 用于重要用户的不间断供电系统。法拉电容可利用风能和太阳能的发电系统。此外,法拉电容也可以应用在电脉冲技术设备,如:点焊机、轨道电路光焊机、充磁机、X光机等。

法拉电容的主要应用领域

法拉电容用于主电源瞬间波动或瞬间停电的备用电源

   在一些电子设备中,由于电机、继电器、蜂鸣器或显示器的起动而造成电路电压的瞬间降低,以致于造成记忆错误或电路误动作,利用法拉电容器可以起到稳定电压的作用。另外,在电池供电的仪器中,由于振动等原因,很有可能产生瞬间断电的情况,这时用铝电解电容也可起保护记忆或维持电路工作的作用。但是,当电路工作电流相对较大时,法拉电容无疑是最佳选择。在摄像机系统、出租车计价器、汽车音响系统、汽车电子仪器及手持商用机、打字机以及文字处理机等。

法拉电容在汽车能源再生系统的应用

   当汽车制动时,发动机制动中仍有运转过程。为了使能源快速回收,一般用蓄电池来回收它,但由于频繁的快速充电降低了蓄电池的使用寿命。而使用法拉电容几乎能够将能源近乎100%地快速回收,然后再向负载及电池输送电能,以实现能源的有效利用。同时,由于法拉电容具较大的放电功率,因此在汽车起动和加悚过程中可使蓄电池的寿命延长,并使组数减少,从而减轻车体自身重量。

   在负载侧有电动机或传动装置等强负载系统中,当大负载突然起动时,一般都需要一个很大的瞬间电流,这时,如果电源能量不足,电源电压将瞬间下降,从而使控制电路产生误操作,如果增大电源容量,对于平常不需大电流的工作场合来说,这显然是一种浪费。而在系统中增加大功率法拉电容就可用较小容量的电源刷驱动较大的负载。


法拉电容的主要应用领域

DVD,数码相框,手机等数码产品应用方案

   主电源停电及关断期间的后备用电源。在关机及更换电源时,随机存储器中的信息、时钟等记忆信息需要用备用电源来维持,在这种情况下,采用法拉电容可保护这些信息,保护时间可根据电路条件和法拉电容的容量达到几分钟到几个月不等(断电后待机时间的长短主要取决于电路本身功耗。功耗大,待机时间短;功耗小,待机时间长;

   利用该电源电路可在数字调谐系统中记忆无线电台、记录时间及维护时钟;在出租车计价计程系统中保持原始数据;在电话电路中,可以实现号码记忆、重拨和自动应答等功能;另外,在VCR中,由于微型计算机被法拉电容支持着,因此在主电源停电时仍可继续录制电视节目。


超级电容器在税控收款机上的应用

   税务部门推广使用税控装置,运用国际先进的监控手段堵塞发票漏洞,相当于给每一台税控装置装上了类似飞机的“黑匣子”, 能储存企业近期的经营信息、开发票的情况等,于是出现了一系列的税控产品,如税控收款机、IC卡税控加油机。

   此类税控装置都应该具有断电保护功能,即当出现突然断电时,仍能将数据存储,并能进行短时间IC读写卡的操作过程,这时需要有后备电源作保护。一般常用的方法是利用蓄电池进行供电,但存在某些弊端,如下表。超级电容器又叫法拉电容,是一种新型的储能元件,其特性介于电池及普通电容器之间,可以作为税控装置可靠的后备电源。在断电时,由超级电容器为控制电路提供能量,CPU可在短时间执行数据存储过程,读写完成后,电容器再提供瞬间脉冲电流(几A),将IC卡弹出

法拉电容的主要应用领域

法拉电容在电动玩具类中的应用

   电动玩具汽车是儿童喜爱的一种玩具,长期以来靠装备蓄电池于其中。超级电容作为储能器件,应用于玩具汽车,优势非常明显,它可使汽车体积和重量减轻,充放电寿命延长,成本降低(相对于使用Ni-MH或Li-Ion电池)。

   原理:将超级电容与Motor连接在一起,LED用于显示充电情况。使用时用外部充电器对电容充电,当LED灯足够亮时表示充电结束,玩具车可以与充电器分离,使用时由超级电容对Motor供电,以维持玩具车行驶。在此,超级电容完全取代了电池,并且体现其优势。

德国GALERIE MEINER生产的一种商标名为Condensor Plane 的电动模型飞机采用的是日本ELNA公司的“GoldCap”驱动的,该电容器容量为3.3F,电压为2.5V。韩国最大的铝电解电容和金属膜电容生产厂家NuinTEK公司声称,他们生产的产品比“GOLDCAP”具有更高的容量和更小的重量。例如,模型飞机中原来采用的“GOLDCAP“体积为23 by 13mm(length&TImes;diameter),而具有3F相似容量的NuinTEK公司产品体积只有21&TImes;8mm,明显要小的多,在要求采用容量大质量轻电源的飞行类电动玩具上极有竞争优势。

法拉电容的主要应用领域

   NuinTEK公司还开发20F和25F产品,为了验证其在玩具飞机中的应用前景,用户进行了部分实验和对比。实验平台还是图中所示的Condensor Plane 飞机,实验者将其固定在卡钳上,换装不同的电容器后测试马达的转动时间,工作电路非常简单,电容器通过一个开关和马达直接相连,没有任何保护电路板之说。图中列出了两家公司的电容器产品,从左到右分别为GoldCap 3.3 F@ 2.5V(Original), SuperCap3F@2.7V,SuperCap10F@2.3V,SuperCap 20F@ 2.5V, SuperCap25F@2.3V。具体实验方法是先通过充电设备模拟实际情况对电容器进行充电,与我们平时概念不同的是,玩具飞机的充电器(和一个随身听大小差不多)采用恒电压2.5V的方式对电容器进行充电。充电开始电量一般在1A左右,充电过程中电流不断减小,当达到30mA以下时默认为充电完成,对于20F以上的电容器,则电流降至50mA以下时默认充电完成。虽然实际情况下使用者尤其是儿童总是通过延长充电时间来希望充入更多的电量,这对于要求较长充电时间的大容量型电容器非常有利,但是过长的充电时间其实是没有什么用处的。“goldcap”在充电16秒后马达可以转动48秒以上,但是在空中其不可能飞行48秒,一般也就是滞空30秒,而同样重量的NuinTEK SuperCap 10F @2.3V产品在充电一分钟后马达转动151秒,估计滞空时间长达一分半钟,虽然充电时间较长,但完全可以通过设计较大功率的充电器来获得更大的充电电流并解决上述问题。20F和25F的产品具有更好的性能,但是其较大的重量对玩具的性能可能产生影响,因为玩具飞机本身的重量不过12g,而且电容器安装在飞机的头部位置。飞机中使用的2.5V小型马达的启运电流是0.6A,这对于超级电容器而言完全不成问题。NuinTEK认为其从3F到60F的超级电容器产品都可能作为电动玩具的电源,例如可以用于驱动个头更大的飞机。

法拉电容的主要应用领域

   国内也有类似玩具飞机出售,其动力电源是两节1.2V镍铬电池串联,每节电池体积与GoldCap 3.3F@2.5V电容器类似,但是重量要大的多,飞机明显头重脚轻,充电器是四节一号干电池,两并两串,从容量来看,这么大的充电器目的就是产生较大的充电电流以达到短时间完成充电的目的。飞机售价80元人民币左右,整个飞机结构主要由木线和泡沫塑料以及纸构成,成本主要集中在电池和马达上,利润很高,我们的超级电容器在这方面的应用中颇具竞争优势。


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