سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام دوستان و اساتید گرامی ...
این هم یک مدار شارژر خازن یا سوپر - الترا کپسیتور (ابر خاز) برای استفاده خازن به عنوان باتری بکاپ
که بسیار مورد استفاده قرار میگیرد....
برق ورودی 12 ولت و خازن مورد استفاده 5.5 ولت سکه ای که خریداری کرده بودم....
مشکل شارژ ابر خازنها برطرف شد... یک فوت کوزه گری دارد که خدمتت دوستان عرض خواهم کرد....
مشکلی که میدونم خیلی از دوستان داشتند و در تاپیکهای دیگر به آن اشاره کرده بودند و این که ابر خازن
بعد از شارژ ولتاژی نصف ولتاژ نامی از خود نشان میدهد و ظرفیت حقیقی را ندارد....
نکات مهم در شارژ ابر خازن :
1- باید دقیقا با ولتاژ نامی خازن شارژ شود (یک دهم ولت پایینتر تا به خازن آسیب وارد نشود)
2- نباید تغذیه را مستقیم به خازن وصل کرد و باید با جریان کمتر و کمی آرامتر شارژ شوند (جریان محدود شده)....
3- نکته بسیار مهم آخر بعد از کامل شدن شارژ و پرشدن خازن و قطع شدن جریان ورودی به خازن... نباید بلافاصله
خازن را از شارژر جدا کنیم (که در این صورت ولتاژ خازن نصف ولتاژ شارژ خواهد شد) چند مدتی باید به شارژر وصل بماند
و بعد جدا شود... مخصوصا دفعه اول که من توصیه میکنم حدود 15 دقیقه به شارژر متصل بماند (یا حتی یک ساعت)

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

نتیجه تست نشتی ولتاژ خازن 5.5 ولت 4 فاراد برند CDA تایوان در 24 ساعت....
شارژ با ولتاژ 5.45 ولت و جریان محدود شده و بعد از پر شدن خازن به مدت 15 دقیقه خازن به شارژ باقی ماند...
بعد از قطع از شارژر و تست ولتاژ (بلافاصله) 5.42 ولت (ساعت 6:45 دیروز عصر)
تست اول : ساعت 7:45 عصر و تست ولتاژ 5.18 ولت (یک ساعت بعد)
تست دوم : ساعت 8:45 عصر و تست ولتاژ 5.03 ولت (دو ساعت بعد)
تست سوم : ساعت 9:45 عصر و تست ولتاژ 4.95 ولت (سه ساعت بعد)
تست چهارم : ساعت 10:45 عصر و تست ولتاژ 4.87 ولت (چهار ساعت بعد)
تست پنجم : ساعت 6:45 صبح و تست ولتاژ 4.54 ولت (12 ساعت بعد)
تست ششم : ساعت 6:45 عصر و تست ولتاژ 4.19 ولت (24 ساعت بعد)

آزمایش دوم:
بعد از شارژ و اتصال خازن به یک ماژول DC to DC (درحالت بی باری) که به مدت یک ساعت و سی دقیقه کار کرد...
در قبل از این فوت کوزه گری به مدت 5 دقیقه بیشتر نمیتوانست ماژول را روشن نگه دارد (در حالت بی باری)
نتایج اتصال به ماژول بوست ولتاژ 5 تا 0.9 وات به 5 ولت که دارای LED نشانگر است در حالت بی باری... :
30دقیقه بعد ولتاژ 3.7 ولت
45 دقیقه بعد ولتاژ 3.1 ولت
60 دقیقه بعد ولتاژ 2.5 ولت
75 دقیقه بعد ولتاژ 1 ولت


بر اساس فرمولی که قبلا عرض کردم یک خاز ن 2.7 ولت 400 فاراد حدود 300 میلی امپر ساعت ذخیره دارد
پس اگر خازن 5.5 ولت باشد در 400 فاراد چیزی حدود 600 میلی امپر ساعت ....
خوب خازن من 4 فاراد است پس چیزی حدود 6 میلی امپر ساعت می شود که بر اساس جدول دشارژ خازن و
مقایسه آن با باتری... ظرفیت را خوش بینانه باید نصف در نظر گرفت که میشود 3 میلی آمپر ساعت....
پس با چنین ظرفیت کمی خیلی نتیجه خوبی داشتیم....
پ.ن: در دنیا بیشتر از این سری خازنها برای باتری بکاپ استفاده میشود....

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام دوستان واساتید گرامی
جهت اطلاع دوستان ... تست نشتی و افت ولتاژ یک هفته خازن زیر را برای دوستان قرار میدهم
تست چند ساعته و یک روزه را قبلا در دو کامنت قبل قرار داده بودم....


نتیجه یک هفته بعد از شارژ با ولتاژ 5.0 ولت....
نتیجه گیری کلی: خازن بعد از قطع از شارژ ابتدا با سرعت بیشتری ولتاژ دو سر آن کاهش
پیدا میکند و هر چه ولتاژ پایینتر میاید... نشتی ولتاژ کمتر شده و زمان بیشتری طول میکشد (که کاملا طبیعی است...)

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

نمونه هایی از بردهای بالانس ولتاژ یا balance voltage supercapacitor board که برای
سری کردن ابر خازن ها ضروری می باشد....







Balancing Voltage Regulator Protection Board

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟


این سری از خازنها بر اساس نیاز مصرف کنندگان به چند دسته تقسیم می شوند که بسته به نوع استفاده از آنها دارد...
مثلا گروهی در دماهای بالا و یا پایین قابل استفاده هستند و گروهی در فضای باز یا محیط بیرون و یا داخل و یا شارژ و تخیله سریع
و یا آرام و میزان نشتی ولتاژ و جریان و یا ولتاژ قابل تحمل که فرق شان در حد چند دهم ولت بیشتر نمی باشد (2.5 یا 2.7 یا 2.8 یا 3.0 ولت)......

اما به صورت کلی به دو دسته تقسیم می شوند :

1- گروه اول دارای نشتی ولتاژ و جریان کم بوده و زمان زیادی میتوانند انرژی ذخیره شده خود را حفظ کنند ولی مقاومت داخلی (ٍESR) بالایی دارند ....
که بیشتر به عنوان باتری بکاپ و ذخیره انرژی استفاده میشوند.... که برندهای خوب آن تا حدود حتی یکی دو هفته نیز انرژی را در خود ذخیره نگاه میدارند...

2- گروه دوم نشتی بالایی دارند ولی مقاومت داخلی (ESR) بسیار کمی داشته و برای کارهای که به تخلیه سریع خازن نیاز است از قبیل سیستم ترمز
وسایل نقلیه برقی و یا نقطه جوش و یا استارت وسایل نقلیه صنعتی و دوچرخه برقی.... کاربرد دارند ولی زمان نگهداری انرژی در آنها پایین است.....

[saeed bagherani]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام
ببخشید وسط بحث فنی

میشه بگید خازن با این ظرفیت های بالا به چه دردی می خوره
منظورم اینه که کجا بیشتر مصرف داره ؟
قبلا از پاسخ هاتون تشکر می کنم

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام
ببخشید وسط بحث فنی

میشه بگید خازن با این ظرفیت های بالا به چه دردی می خوره
منظورم اینه که کجا بیشتر مصرف داره ؟
قبلا از پاسخ هاتون تشکر می کنم

سلام دوست عزیز
مصرف کننده ها به دو دسته کلی تقسیم میشوند:
گروه اول بیشتر در صنعت خودرو سازی و ترنهای برقی و بیشتر در سیستم ترمز برقی کاربرد دارد...
جدیدا در باتریهای اتومبیل برای کوچک کردن اندازه باتری و تامین برق استارت مخصوصا در کشورهای سردسیر
مورد استفاده قرار میگیرد.... مثلا به جای باتری 70 آمپر یک باتری 7 آمپر را با پک 12 مولتی این سری از خازنها موازی
می کنند تا هزینه باتری که یک ماده مصرفیست کاهش یابد و هم بتوان با باتری کوچک به راحتی استارت زد...
در ساخت جامپرهای استارت کوچک که در بازار هم موجود بوده و با یک باتری کوچک استارت ماشینهای صنعتی را ....
گروه دوم که به عنوان باتری از آن استفاده می کنند... باتری بکاپ برای چیپها و ساخت UPS با عمر بالا...
سنسورهای که با سیستم خورشیدی کار میکنند و نیاز به باتری با طول عمر بالا دارند ...
دوچرخه برقی..... ترلر برقی..... ووووووو
و خیلی استفاده های دیگر....

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

جایی که باتری ها نقطه ضعف دارند نقطه قوت خازن خواهد بود... مثلا چراغ اضطراری راه پله یا درب اتوماتیک پارکینگ که چون داعما برق پشت باتری است
زود باتری خراب شده و مثلا در سال دو بار برق میرود که در آن زمان هم معمولا باتری ها خراب هستند و تقریبا جواب نخواهند داد... یا UPS کامپیوتر ....
این سه وسیله که مثال زدم دقیقا در زندگی بنده هستند و داعما خرج گردن صاحب کار بنده میگذارد
با وجود این قیمتهای باتری سیلد اسیددی گر تعویضشان سخت است... و هیچ وقت هم که لازم باشد باتریها سالم نیستند......
خازنها در این موارد خیلی میتوانند مفید باشند با عمر بالا و با تعداد دفعات شارژ از 500 هزار بار
تا یک میلیون و پانصد هزار بار قابلیت شارژ شدن... بسته به کیفیت و برند ابر خازن (مثلا برند مکس ول یا CDA یاLS).....
(باتری دفعات شارژشان حدود 500 تا 1000 بار گرفته تا ماکزیمم باتری های سری جدید تر حدود 2000 بار است...)
خازنها (نصبت به باتری) بدون اور شارژ بوده.... بدون صدمه دیدن خازن در زمان خالی بودن کامل آنها و یا پر شدن 100 درصد و نصفه شارژ شدن...
قابلیت تخلیه و شارژ سریع و جریان کشی بالا.... کاربردهای خیلی زیادی خواهند داشت...

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

از مزایایی خازن نسبت به باتری خبر دارم که یکی ماندگاریش هست، یک دوستی یک ایستگاه هواشناسی در نقطه ای کویری (کویر مصر نزدیکای اصفهان اگه اشتباه نکنم)
نصب کرده بود که میگفت عمر باتری هاش پنجاه ساله!؟ میگفت بعد از اینکه دستگاه رو از کارتن درآوردم دیدم به جای باتری از خازن استفاده کرده بود و با پنل خورشیدی شارژ می شد.
موضوع مربوط به دو سال پیش هست البته

ان مطلب را دوست عزیزمان مصطفی خان در تاپیکی دیگر بیان کرده اند.... بد ندیدم در اینجا قرار دهم...

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

یک خبر جالب به دوستان بدهم که دو شرکت نس کپ و مکس ول
در سال 2017 با هم ادغام شدند که بزرگترین شرکت
تولید ابر خازن را تشکیل دادند....

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام دوستان
این هم مدار بالانس ولتاژ یا balance voltage supercapacitor boardبرای
سری کردن ابر خازنها که دوست عزیزمان جناب آقای مهندس مصطفی دولو زحمتشو کشیدن
همین جا از ایشون برای طراحی این مدار تشکر میکنیم......
اولین مدار به صورت ثابت و 2.7 ولت است (فقط برای خازنهای 2.7 ولت)...
دومی ADJ بوده و برای خازنهای 2.3 و 2.5 و 2.7 و3.0 ولت قابل استفاده است....
پ.ن: البته دوست عزیزمان امیر خان هم یک مدل میکرو کنترار دار آن را طراحی کردند
که دیگر در این تاپیک قرار نمیدهم (فقط لینک آن را قرار داده تا دوستان بتوانند از آن
بهره بگیرند) از ایشان هم تشکر میکنیم برای جلو بردن این مبحث.....
https://www.eca.ir/forums/thread84808-4.html#post703779

لینک تاپیک اصلی:
https://www.eca.ir/forums/thread84808.html

من همیشه اساس طراحی هام اقتصادی هست یعنی سعی میکنم چیزی بکشم که خیلی ارزون بشه
برای همین اومدم مدار زیر رو که برای دوم ابتدایی
هست رو کشیدم که هزینه به شرح زیره: ترانزیستور945 قیمتش حدود 80 تومنه
مقاومت 1 درصدخوب 30 تومن مقاومت 2010 20 تومن یعنی هزینه هر واحد حدودا میشه: 250 تومان
برای ولتاژ ثابت و برای ولتاژ متغییر حدود 500 تومن میشه



مدار پیشنهادی من اینه


اساس کار طراحی برا اساس نمودارهای ترانزیستور 945 هست چون بتا بالایی داره و ارزونه برای اون انتخابش کردم اینم نمودارش:

در مورد این مدار: مصرفش برای ران شدن حدود 50 تا 100 نانو آمپره و میتونه خازن رو با حدود 15 میلی آمپر تخیله کنه، اما یه مشکلی که داره، اینه که
مدار بالا به شدت نویز پذیره و باید برای محیط های صنعتی حتما شیلد بشه یا PCB حرفه ای زده بشه تا قابل استفاده باشه.

این هم مدار شارژر اتوماتیک تک سل ابر خازنهای 2.7 ولت که باز دوستمان مصطفی خان زحمتش را کشیده اند
و به خوبی عمل کرده و حتی برای باتری های لیتیومی هم با کمی تغییر قابل استفاده است....:

سلامی دوباره، آقا سینا یه چیزهایی کشیدم یکمی هول هولکی شد ولی خوب بلاخره یه راهی هست که اومدیم باید تا آخرش بریم
آقا سینا مدار بالا به این صورت عمل میکنه که خازن شما رو با جریان 200 میلی آمپر شارژ میکنه و و با استفاده از مقاومت R5 که متغییره تعیین میکنی تا چه ولتاژی برای شما شارژش کنه محدوده شارژش هم از 1.2,ولت هست تا VCC برای شروع به کار شارژ مدار باید ابتدا دکمه شستی SW رو فشار بدید بعد LED سبز روشن میشه که یعنی خازن شما در حال شارژ هست و وقتی که خازن تا ولتاژ مورد نظر شارژ شد، اون وقت حاصل فیدبک R3 با R5 ولتاژی تولید میکنن که باعث روشن شدن Q2 میشن و وقتی Q2 روشن بشه اون وقت جریان R4 رو میکشه تو خودش و Q1 خاموش میشه و درنهایت رله خاموش میشه، یعنی وقتی خازن تا ولتاژ مورد نظر شما شارژ بشه، مدار خود به خود خاموش میشه حتی اگه دکمه شستی SW رو ده بار فشار بدید.
به جای 1n5821 هر دیود شاتکی دیگه ای خواستی بزار مشکلی نداره فقط جریان دهیش بالای 1 آمپر باشه. و مقاومت 6.2 رو اگه داری از نوع 0.5 وات بزار چون گرم خواهد شد. مقدار VCC هم سعی کنید بین 5 تا 9 ولت باشه هرچند میتونه خارج از این محدود هم کار کنه ولی ممکنه رله شما آسیب ببینه و اگه میخوای با 12 ولت Run کنی باید یه رله 12 ولتی بزاری جای 5 ولتی...
سوالی بود در خدمتم البته اگه این رو هم مدار رو هم بستین خواهشا دوباره بیایید نتیجه رو اعلام کنید (علاقه مند شدم به این بحث ) تا اگه مشکلی بود رفعش کنیم

[lincoln]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام خدمت دوستان عزیز
خیلی سال پیش بود روی این قضیه کار کردم
ولی دست از پا درازتر بیخیالش شدم
ولی کلا هم بد نیست
یه خازن 500فاراد 16ولت گرفته بودم برای جایگزینی باتری ماشین
خوب و راحت بهتر از باتری خود ماشین استارت میزنه
ولی یه شب تا صب اگه ماشین روشن نشه میخوابه
با باتری ماشین موازیش کردم که کمک حال اون باشه حداقل

[sina1359]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام خدمت دوستان عزیز
خیلی سال پیش بود روی این قضیه کار کردم
ولی دست از پا درازتر بیخیالش شدم
ولی کلا هم بد نیست
یه خازن 500فاراد 16ولت گرفته بودم برای جایگزینی باتری ماشین
خوب و راحت بهتر از باتری خود ماشین استارت میزنه
ولی یه شب تا صب اگه ماشین روشن نشه میخوابه
با باتری ماشین موازیش کردم که کمک حال اون باشه حداقل

سلام و عرض ادب دوست عزیز...
خوب شما باید به خازن یک باتری حدود 7 آمپر ساعت 12 ولت موازی کنید
با این کار اندازه باتری ماشین را کاهش داده و هزینه را کاهش میدهید....
پ.ن: شما برای مدار بالانس ولتاژ خازن که برای سری کردن خازن نیاز است..
چه کردید دوست عزیز؟ آن را خریداری کردید ؟ از کجا؟ یا خودتان ساختید؟؟؟

[lincoln]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

سلام و عرض ادب دوست عزیز...
خوب شما باید به خازن یک باتری حدود 7 آمپر ساعت 12 ولت موازی کنید
با این کار اندازه باتری ماشین را کاهش داده و هزینه را کاهش میدهید....
پ.ن: شما برای مدار بالانس ولتاژ خازن که برای سری کردن خازن نیاز است..
چه کردید دوست عزیز؟ آن را خریداری کردید ؟ از کجا؟ یا خودتان ساختید؟؟؟

سلام
فرمایش شما درمورد باتری کاملا درسته
مدار بالانس داشت
پک کامله

[yoosefheidari]

پاسخ : سوال در مورد ابر خارن ها super capacitor ؟

من هم با یدونه ابر خازن nesscap که بهترین برند دنیاست(ادغام با مکسول)یدونه چراغ قوه اضطراری ساختم که بی نیاز از باتریو شارژ کردن هست و واسه ما که خیلی پر کاربرد هست.
با یه خازن ۳۰۰ فاراد ۲/۳ ولت و یه موتور گیربکس و یه باک جریان بالا و یه بوست که توانایی افزایش ولتاژ حتی از ولتاژ ۰/۵ ولت رو داره و تقریبا از تمام ظرفیت ابرخازن استفاده میشه.
با دو دقیقه شارژ دستی(موتورdc) حدود ۱۰ دقیقه یه ال ای دی cree یک واتی رو روشن نگه میداره(حدود ۲۵۰ لومن نور که نور خیلی خوبیه)
به نظرم یه کاربرد خیلی خوب واسه این خازنهاست.