Az Eaton Electronics egy energiatakarékos termékeket és szolgáltatásokat kínáló energiagazdálkodási vállalat, amely segít az ügyfeleknek az elektromos, hidraulikus és mechanikai teljesítmény megbízható, hatékony, biztonságos és fenntartható kezelésében.
A Distrelec kínálatában már számos Eaton termék megtalálható, és most már izgatottan várjuk, hogy az Eaton szuperkondenzátor-választékát is termékeink között tudjuk. Ezek egyedi, ultranagy kapacitású eszközök, amelyek egy kétrétegű elektromos kondenzátor (EDLC), valamint új, nagy teljesítményű anyagok felhasználásával készülnek. A fejlett technológiák ezen kombinációja lehetővé teszi az Eaton számára, hogy számos kondenzátormegoldást kínáljon speciális alkalmazásokhoz – legyen szó néhány mikrorampertől néhány napig vagy több száz amperről néhány másodpercig.
Ebben a cikkben az Eaton azon szuperkondenzátoros megoldásairól lesz szó, amelyek a Distrelec kínálatában megtalálhatók.
HS sorozat
A szuperkondenzátor-választékok közül a legnépszerűbbek az Eaton hibrid szuperkondenzátorai (HS). A HS sorozat az energiatárolás új generációját kínálja, amely magában ötvözi a lítium-ion akkumulátorok előnyeit, valamint a hosszú élettartamot és megbízhatóságot. A HS sorozat akár tízszer nagyobb energiasűrűséget kínál, és 10 éves élettartam-garanciával rendelkezik 20C és 500k cikluson keresztül (250k a HSL sorozat esetében).
Magában a HS sorozatban olyan kompakt megoldások kaptak helyet, amelynek maximális átmérője 16,5 mm, magasságuk pedig 27 mm a HS1625 esetében. A szuperkondenzátorokat az Eaton új, szabadalmaztatott anyagainak felhasználásával készülnek, amelyek környezetbarát módon segítenek a környezettudatos áramellátási megoldásokban.
Minden szuperkondenzátor két elektródával rendelkezik, amelyek hasonlítanak egy akkumulátor és egy normál szuperkondenzátor elektródájához. Következésképpen energiasűrűségük közel áll a hagyományos akkumulátorokéhoz, és tízszer magasabb, mint a hagyományos szuperkondenzátorok energiasűrűsége.
A HS sorozat a következő ipari alkalmazásokhoz alkalmas:
- Ipari tartalék/áthaladás
- Tartalék tárhelykiszolgálókhoz
- Víz- és gázintelligens fogyasztásmérők
- IoT-energiatárolás
- Orvosi tartalék tápellátás/riasztás
- Kereskedelmi tehergépkocsik/tárolók eszközkövetése
HV sorozat
Az Eaton HV sorozatú szuperkondenzátorai rendkívül alacsony ellenállást biztosítanak a legnagyobb impulzusteljesítmény és teljesítménysűrűség érdekében. A HV család energiatárolási lehetőséget biztosít a nagy energiaigényű és kisütési ciklusokhoz, a csúcsenergia-megtakarításhoz és a tartalék alkalmazásokhoz.
A fejlett technológiák ezen kombinációjával az Eaton a tartalékenergiás, impulzusteljesítményes és hibrid elektromos rendszerek alkalmazásaihoz szabott kondenzátormegoldások széles választékát tudja kínálni,
amelyek különálló energiatárolóként vagy elemekkel kombinálva is alkalmazhatók a költségek, az élettartam és a működési idő optimalizálása érdekében. A rendszerkövetelmények néhány mikrowatt és megawatt közötti tartományban mozoghatnak.
Minden termék alacsony ESR-rel rendelkezik a nagy teljesítménysűrűség érdekében, illetve környezetbarát anyagokból készült a környezettudatos energiaellátási megoldások biztosításáért. Az Eaton szuperkondenzátorok nem igényelnek karbantartást, akár 20 éves* tervezési élettartammal rendelkeznek, és -40 °C és +85 °C közötti hőmérséklet-tartományban is üzemeltethetők.
A HV termékcsalád 1 F és 100 F közötti tartományban használható, és megfelel a RoHS és az IEC 60079-11 szabványnak, alkatrészei pedig az UL szabvány követelményeinek is megfelelnek.
A HV sorozat a következő alkalmazásokhoz megfelelő:
- Intelligens áram-, gáz-, vízmérők
- Vezérlők
- RF-rádiótápellátás
- Napenergia-tárolás
- Tárolókiszolgálók
- Impulzusteljesítmény
- Tartalék tápellátás
PHV sorozat
Az Eaton szuperkondenzátorok PHV termékcsaládja két HV-családú cellát tartalmaz passzív feszültségkezeléssel az alkatrészszám csökkentése és a tervek leegyszerűsítése érdekében. Ezeket gyakran használják tartalék tápellátásként, vagy impulzusteljesítményes alkalmazásoknál az autóipari elektronikában, ipari rendszerekben és közüzemi intelligens mérőkben.
A PHV sorozat szuperkondenzátorai a következő alkalmazásokhoz megfelelők:
- Impulzusteljesítmény
- Áthidaló vagy teljesítménymegtartás
TV sorozat
Az Eaton szuperkondenzátorok TV-családja nagyobb feszültséggel működik, hogy csökkentse a nagyfeszültségű tervezéshez szükséges cellák számát és méretét, vagy azonos cellaszámmal nagyobb teljesítményre legyen képes fokozott energiatárolással.
Energiatárolási lehetőséget biztosítanak a nagy töltési/kisülési ciklusokhoz, a csúcsenergia-kiegyenlítéshez és a tartalék tápellátási alkalmazásokhoz. Emellett tápellátást biztosítanak a rendszerek biztonságos leállításához és az adatvesztés elkerüléséhez a fővezeték leválasztása esetén.
Az Eaton 3 voltos TV szuperkondenzátorának cellái energiatárolási lehetőséget biztosítanak a tartalék tápellátáshoz, az átvezetéshez, az RF rádióadókhoz és az egyéb impulzusteljesítmény-igényekhez.
A TV termékek az üzemi feszültség növelésével 20%-kal több tárolt energiát és a csúcsteljesítmény-sűrűséget kínálnak. A hasznos energia akár 70%-kal is növelhető.
Ez az új technológia nagyobb teljesítményű kiszolgálókat, hosszabb üzemidőt és alacsonyabb költségű terveket tesz lehetővé számos ipari elektronika számára.
A TV-cellák megfelelnek a RoHS szabványnak, az UL-szabvány szerint elismertek, és nem tartalmaznak nehézfémeket.
A TV-sorozat a következő alkalmazásokban használható:
- Intelligens áram-, gáz-, vízmérők
- RF rádióimpulzusos tápellátás
- Tárolószerver
- Ipari tartalék/áthaladás
- Impulzusteljesítmény
- Napenergia-tárolás
XV sorozat
Az Eaton XV szuperkondenzátor-család rendkívül nagy kapacitást biztosít a csúcsteljesítményhez, a töltés/kisütés ciklusokhoz és a tartalék tápellátáshoz a több száz wattal vagy kevés kilowattal működő energiarendszerekhez. Ezeket számos alkalmazásban használják, beleértve az autóipart, az orvosi, a repüléstechnikai ipart, valamint az ipari tartalék tápellátásokat.
A XV-család 300 F és 400 F változata hosszú távú tartalék tápellátást és nagy csúcsáram-kapacitást biztosít. A lassúbb öregedés hosszabb élettartamot, magasabb hőmérsékleten való üzemeltetést vagy a versenytársaknál alacsonyabb kezdeti kapacitást tesz lehetővé.
Az ultra-alacsony ESR (6 mΩ az XV-család számára) növeli a terhelésre leadott teljesítményt, és minimális feszültségesést biztosít csúcsáram-igény esetén. A versenytársakhoz képest az öregedés miatti ellenállásnövekedés is jelentősen csökken.
A XV termékcsalád széles, -40 °C és +65 °C (+85 °C feszültségcsökkentéssel) közötti üzemihőmérséklet-tartománya ideális a kihívást jelentő ipari környezetekhez és a terepi távközlési alkalmazásokhoz. Hosszú, akár 20 éves élettartamával az Eaton XV sorozatú szuperkondenzátorok hosszabb élettartamot biztosítanak a végberendezések számára, és nem kell cserélni őket.
A XV sorozat a következő alkalmazásokhoz megfelelő:
- Hibrid akkumulátor vagy üzemanyagcellás rendszerek
- Nagy impulzusáram-alkalmazások
- UPS / teljesítménymegtartás
KR és KW sorozat
Az Eaton KR szuperkondenzátorok családja felváltja a gombelemeket (és az elemtartót) a valós idejű órák tartalék áramellátása esetében, és biztosítja, hogy az akkumulátoros eszközök az akkumulátor cseréjére során se veszítsék el memóriájukat. A KR kiváló élettartamra képes a jellemző 3,6 V-os rendszerekben. A termékcsalád megfelel az RoHS előírásainak.
Nagy kapacitású, 5,5 V-os gombelem-szuperkondenzátorok szabványos ipari csomagolásokban. A nagy kapacitás és a 0,1 és 1,5 F közötti érték lehetővé teszi a kritikus funkciók szabályozott módon történő folytatását vagy befejezését az akkumulátorcsere vagy a hálózati feszültség meghibásodása esetén 5,5 V-ig.
Az Eaton KR termékcsalád három, ipari szabványnak megfelelő mechanikus csomagolásban kapható (hengeres kialakítás, vízszintes rögzítés és függőleges rögzítés), amelyekben hat darab, egyenként 0,1 F és 1,5 F közötti kapacitású gombelem található.
A KW család hengeres gombelemstílusban kapható öt kapacitási értékkel (0,1 F és 1,0 F között). A KW termékcsalád névleges teljesítményét akár 85 °C-ig is megőrzi.
A nagy energiasűrűség révén a kis, 11,5 mm és 21,5 mm közötti átmérőjű, 5 mm és 8,5 mm közötti vastagságú, alacsony profilú csomagok használhatók.
A rendkívül alacsony szivárgóáram-szinteknek köszönhetően az Eaton gombelemek ideálisak azon akkumulátoros berendezésekhez, ahol a működési idő növeléséhez minimálisra kell csökkenteni a terhelést.
A KR termékcsalád szuperkondenzátorainak teljes sora RoHS-kompatibilis, ólommentes, és élettartamuk végén nem jelentenek ártalmatlanítási problémát.
A KR és KW sorozat a következő alkalmazásokhoz megfelelő:
- Elektromos közüzemi mérők
- Motorvezérlő egység
- Napelemes inverterek
- Valós idejű óra (RTC) tartalék akkumulátora
- Programozható logikai vezérlők (PLC-k)
- Öntözőrendszerek és vízszabályozó rendszerek
Következtetés
A szuperkondenzátorok viszonylag nagy energiasűrűséggel rendelkeznek az újratölthető akkumulátorokhoz képest. A legtöbb alkalmazásnál az akkumulátorok sokkal több energiát fogyasztanak, mint amennyire szükség van, és ennek számos hátránya van, úgy mint:
- Túl sokáig tart a töltés.
- Nem tartják meg a teljes töltést.
- A gyenge kisütés miatt degradálódnak – NiCd-memóriahatás.
- Karbantartást vagy cserét igényelnek.
A memóriahatás ismerős lehet a mobiltelefon-felhasználók számára. A folyamatos, évente 365 töltési/kisütési ciklus miatt az újratölthető akkumulátorok gyakori cserét igényelnek, és az életciklus-költségek növekedése mellett környezeti problémákat is felvetnek.
A szuperkondenzátorok egyre jobban elterjednek a játékok, távfelügyeleti rendszerek, adókészülékek, világítás és napelemes jelzőlámpák fő áramforrásként.