Суперконденсаторные решения для автомобильной промышленности

04.12.2023

Наша компания и раньше предлагала широкий ассортимент продукции Eaton, и теперь мы рады пополнить наш ассортимент суперконденсаторов. Это уникальные устройства сверхвысокой емкости, использующие конструкцию электрического двухслойного конденсатора (EDLC) в сочетании с новыми высокоэффективными материалами. Это сочетание передовых технологий позволяет компании предлагать широкий выбор конденсаторных решений, адаптированных к конкретным областям применения, токи нагрузок которых варьируются от нескольких микроампер в течение нескольких дней до сотен ампер в течение нескольких секунд.

В этой статье мы рассмотрим некоторые суперконденсаторные решения, которые мы предлагаем вашему вниманию.

Серия HS

Наиболее популярной линейкой суперконденсаторов являются гибридные суперконденсаторы Eaton (HS). Эта серия предлагает новое поколение накопителей энергии, которые сочетают преимущества литий-ионных аккумуляторов с длительным сроком службы и надежностью. Серия HS обеспечивает увеличение плотности энергии до десяти раз и поставляется с 10-летней пожизненной гарантией и ресурсом 500 тыс. циклов при температуре 20 ° C (250 тыс. для серии HSL).

Сама серия HS предлагает компактное решение с максимальным диаметром 16,5 мм и высотой 27 мм для HS1625. Суперконденсаторы производятся с использованием новых запатентованных материалов Eaton, которые являются экологически чистыми для решений в области экологически чистого питания.

Каждый суперконденсатор имеет два электрода, один из которых аналогичен электроду аккумулятора, а другой - стандартный суперконденсаторный электрод. Следовательно, их плотность энергии близка к плотности обычных аккумуляторов и в десять раз выше, чем у стандартных суперконденсаторов.

Серия HS подходит для следующих отраслей применения:

• Резервное копирование в промышленных масштабах /ride through
• Резервное копирование для серверов хранения данных
• Интеллектуальные счетчики воды и газа
• Хранение энергии Интернета вещей (IoT)
• Медицинское резервное питание/сигнализация
• Отслеживание движения коммерческих грузовиков / контейнеров

Серия HV

Суперконденсаторы серии HV обладают сверхнизким сопротивлением для обеспечения максимальной мощности импульсов и плотности мощности. Семейство HV обеспечивает накопление энергии для циклического заряда и разряда большой мощности, максимального энергосбережения и резервного копирования.

Такое сочетание передовых технологий позволяет компании предлагать широкий спектр конденсаторных решений, адаптированных для применения в системах резервного питания, импульсного питания и гибридных энергосистемах. Они могут применяться как единственный накопитель энергии или в сочетании с батареями для оптимизации затрат, срока службы и времени работы. Системные требования могут варьироваться от нескольких микроватт до нескольких мегаватт.

Все продукты отличаются низким импедансом (ESR) для обеспечения высокой плотности мощности, а экологически чистые материалы обеспечивают экологичное решение в области энергопотребления. Суперконденсаторы  не требуют технического обслуживания, имеют расчетный срок службы до 20 лет и рабочие температуры от -40 ° C до + 85 °C. Семейство HV варьируется от 1 F до 100 F. Они соответствуют требованиям RoHS, UL и IEC 60079-11.

Серия HV подходит для следующих применений:

• Интеллектуальные счетчики электроэнергии, газа, воды
• Контроллеры
• Радиосвязь
• Улавливание солнечной энергии
• Серверы хранения данных
• Импульсные режимы питания
• Резервное питание

Серия PHV

Семейство PHV суперконденсаторов объединяет два элемента семейства HV с пассивным регулированием напряжения, что сокращает количество деталей и упрощает конструкцию. Они обычно используются для резервного питания или импульсного питания в автомобильной электронике, промышленных системах и интеллектуальных счетчиках коммунальных услуг.

Суперконденсаторы серии PHV подходят для следующих применений:

• Импульсная мощность
• Поддержка мощности

Серия TV

Семейство суперконденсаторов TV работает при более высоком напряжении, что позволяет уменьшить количество элементов и их размер, необходимые в высоковольтных конструкциях, или сохранить прежнее количество элементов для увеличения производительности при более высоком накоплении энергии.

Они обеспечивают накопление энергии для циклического заряда / разряда с высокой мощностью, снижения пиковой мощности и резервного питания. Они также обеспечивают питание для безопасного отключения систем и предотвращения потери данных при отключении основного источника питания.

3-вольтовые TV суперконденсаторные элементы Eaton обеспечивают накопление энергии для резервного питания, непрерывности электропитания и других требований к импульсному питанию. Суперконденсаторы TV обеспечивают увеличение запасенной энергии и пиковой мощности на 20% за счет увеличения рабочего напряжения. Полезная энергия может увеличиться до 70%.

Эта новая технология обеспечивает более высокую производительность серверов, более длительный срок службы или более дешевые конструкции для многих видов промышленной электроники.TV элементы соответствуют требованиям RoHS, удовлетворяют требованиям UL и не содержат тяжелых металлов.

Продукты серии TV могут использоваться в следующих областях применения:

• Интеллектуальные счетчики электроэнергии, газа, воды
• Радиочастотная радиоимпульсная мощность
• Сервер хранения данных
• Резервное копирование в промышленных масштабах / ride through
• Импульсная мощность
• Солнечная энергия

Серия XV

Семейство суперконденсаторных элементов XV обеспечивает очень высокую емкость для обеспечения пиковой мощности, циклического заряда / разряда и резервного питания в системах мощностью от сотен ватт до нескольких киловатт. Они используются в различных областях применения, включая автомобильное, медицинское, аэрокосмическое и промышленное резервное копирование.

Версии 300 F и 400 F для серии XV обеспечивают долговременное резервное питание и высокий пиковый ток. Более медленное старение обеспечивает более длительный срок службы, работу при более высоких температурах или меньшую начальную емкость, чем у конкурентов.

Сверхнизкое значение ESR (6 мом для семейства XV) увеличивает мощность, подаваемую в нагрузку, и обеспечивает минимальное падение напряжения при пиковой нагрузке по току. Увеличение внутреннего сопротивления со временем происходит незначительно. Широкий диапазон рабочих температур семейства XV от -40 °C до +65 °C (+85 °C при снижении напряжения) идеально подходит для суровых промышленных условий и полевых телекоммуникационных приложений. Длительный срок службы суперконденсаторы семейства Eaton XV рассчитаны на 20 лет, обеспечивают более длительный срок службы конечного оборудования и не требуют замены.

Серия XV подходит для следующих применений:

• Системы с гибридными батареями или топливными элементами
• Приложения с высокими импульсными токами
• ИБП / резервное питание

Серия KR & KW

Суперконденсаторы семейства KR от Eaton заменяют кнопочные батареи (и держатель батареи) для резервного питания часов реального времени и обеспечивают бесперебойную работу устройств, работающих от батарей, что позволяет заменить их без потери данных. Серия KR обеспечивает превосходный срок службы в обычных системах напряжением 3,6 В. и соответствует требованиям RoHS.

Суперконденсаторы с ячейками высокой емкости напряжением 5,5 В также выпускаются в стандартных корпусах. Высокая емкость, от 0,1 до 1,5 F, позволяет контролируемым образом продолжать или завершать выполнение важнейших функций при замене аккумулятора или выходе из строя сети для систем напряжением до 5,5 В. Семейство Eaton KR доступно в трех стандартных механических корпусах: цилиндрического типа, с горизонтальным и вертикальным креплением, каждый с шестью значениями емкости от 0,1 F до 1,5 F.

Семейство KW выпускается в виде цилиндрических монетных ячеек с пятью значениями емкости от 0,1 F до 1,0 F. Семейство KW полностью рассчитано на температуру до 85 °C. Высокая плотность энергии позволяет использовать небольшие низкопрофильные корпуса диаметром от 11,5 до 21,5 мм и толщиной от 5 до 8,5 мм. 

Сверхнизкие уровни тока утечки делают монетные ячейки Eaton идеальными для оборудования с батарейным питанием, где для увеличения времени работы необходимо свести к минимуму нагрузку.

Серия KR & KW подходит для следующих применений:

• Счетчики электроэнергии
• Блоки управления двигателем
• Солнечные инверторы
• Резервное копирование часов реального времени (RTC)
• Программируемые логические контроллеры (ПЛК)
• Системы орошения и регулирования расхода воды

Заключение

Суперконденсаторы обладают достаточно высокой плотностью энергии по сравнению с перезаряжаемыми батареями. В большинстве случаев аккумуляторы потребляют гораздо больше энергии, чем требуется, и имеют ряд недостатков, в том числе:

• Зарядка занимает слишком много времени.
• Не любят, когда их держат полностью заряженными.
• Разрушаются при неглубоком разряде – эффект NiCd-памяти.
• Требуют технического обслуживания или замены.

Эффект памяти слишком хорошо знаком пользователям мобильных телефонов. При непрерывных 365 циклах зарядки / разряда в год аккумуляторные батареи требуют частой замены и создают экологические проблемы в дополнение к увеличению стоимости жизненного цикла.

Суперконденсаторы быстро внедряются в качестве идеального основного источника питания в игрушках, системах дистанционного мониторинга, передатчиках, осветительных приборах и дорожных знаках на солнечной энергии.

Для ознакомления с продукцией EATON, представленной на нашем сайте, перейдите по данной ссылке.