大家有聽過【超級電容】嗎?是不是好像了解又好像不是很了解?

沒關係,今天就讓小編用問答的方式讓你快速了解超級電容吧!

Q1:超級電容也是電容嗎?

A:對,超級電容是電容的一種升級版,儲電幾乎不用反應時間,還擁有電容濾波、穩壓、整流的特性,還可以大電流充放電!

有人可能會疑惑,可以大電流充放電,儲電又幾乎不用反應時間是什麼概念?

舉例來說,跨年活動有一大群人可以同時走進活動現場,且迅速走到各自的位置坐好,活動結束時還可以同時離開完全不塞車!

Q2:超級電容的超級是什麼意思?

A:電容常見手機、電腦、各種電子產品裡,大多都是uF~pF等級(10^-6~10^-12),而超級電容隨便都是幾十幾百的法拉值起跳,就算是1F的超級電容,容量也大了傳統電容至少百萬倍!

Q3:為什麼不用儲存量更大的電池就好?

A:因為超級電容跟電池本身用途就不一樣,超級電容儲電是物理反應,幾乎不需要反應時間,所以很適合電壓快速變化且變動量大的場合,例如高雄輕軌。

而電池儲電是化學反應,需要一些時間才能讓反應穩定,因此久久才用一次、或是一次用很久的地方都很適合,例如筆記型電腦、露營燈、手機、相機等。

Q4:超級電容壽命很長嗎?

A:上一題提過超級電容適合用在電壓快速變化且變動量大的應用,例如高雄的輕軌就是使用超級電容供電的設計,簡單試算給大家了解:

根據資料,高雄輕軌一天發車共120車次,有24組列車,頭站到尾站一共14個站。

我們假設這24組列車是完全平均分攤這120個車次,列車出站的當下超級電容的電量是100%,到站的時候超級電容組的電量為0%(實際上會稍微留一部分電量做備用),

如果我們定義每車次都是頭站-尾站的算法,那單車次會充滿再耗光總共13次,而每一組列車平均一天跑5個車次,就是一天下來一組列車上的超級電容組會消耗65次的循環壽命。(一次充電到滿然後一次消耗完叫一次循環壽命)

目前超級電容至少都有50萬次以上的循環壽命,所以我們可以算出:500000/65=7692天(小數點後直接扣除)

如果輕軌全年無休365天都營業,7692/365=21年(小數點後直接扣除)。

但事實上能用多久?列車不會全年無休、超級電容材料也會老化、電量不會真的消耗到0%、列車可能分別只負責某一小段的區間、甚至維護的方式都會不同程度的影響壽命,所以小編只能跟你說,50萬次的循環壽命,很長!

Q5:超級電容可以取代電池嗎?

A:超級電容不會完全取代電池,因為超級電容沒辦法像電池一樣長久的儲存能量,這點是超級電容最大的致命傷,一兩個月、半年還行,但如果要儲存能量一放三五年的話,小編覺得這些還是讓專門儲存能量的電池大大們發揮吧!

Q6:超級電容可以跟電池搭配用嗎?

A:在規格相互匹配,保護電路也做足的前提下是可以的。

例如汽車的啟動瞬間需求極大,利用超級電容能大電流充放電的特性去補足,對電池造成損傷就會降低。

大家對於超級電容有沒有簡單的認知啦?

那麼FORCE小學堂,今天下課囉!