Eaton jest producentem systemów zarządzania energią, specjalizującym się w energooszczędnych produktach i usługach pomagających klientom w efektywnym zarządzaniu energią elektryczną, hydrauliczną i mechaniczną z zapewnieniem najwyższej niezawodności, wydajności, bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju.
W ofercie Elfy Distrelec znajduje się szeroka gama produktów Eaton – tym bardziej cieszymy się, że dołączyły do niej także superkondensatory tej firmy. Są to wyjątkowe urządzenia o bardzo dużej pojemności wykorzystujące dwuwarstwowe kondensatory elektryczne (EDLC) w połączeniu z nowymi, wysokowydajnymi materiałami. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanych technologii Eaton może zaoferować szeroką gamę kondensatorów dopasowanych do potrzeb poszczególnych zastosowań, począwszy od kilku mikroamperów przez kilka dni do setek amperów przez kilka sekund.
Przyjrzyjmy się niektórym superkondensatorom Eaton oferowanym przez Elfę Distrelec.
Seria HS
Najpopularniejszą serią superkondensatorów jest seria Eaton Hybrid Supercapacitors (HS). Seria HS oferuje nową generację magazynowania energii, która łączy zalety akumulatorów litowo-jonowych (Li-ion) z długą żywotnością i niezawodnością. Seria HS posiada dziesięciokrotnie większą gęstość energii i jest objęta 10-letnią gwarancją żywotności w temperaturze 20°C i w zakresie 500 tys. cykli (250 tys. cykli w serii HSL).
Ponadto seria HS oferuje kompaktowe rozwiązanie o maksymalnej średnicy 16,5 mm i wysokości 27 mm dla modelu HS1625. Superkondensatory Eaton są produkowane z wykorzystaniem przyjaznych dla środowiska oryginalnych materiałów firmy Eaton, pozwalających na tworzenie ekologicznych rozwiązań energetycznych.
Każdy superkondensator wyposażony jest w dwie elektrody, jedną podobną do tej stosowanej w akumulatorach i jedną standardową elektrodę superkondensatora. Dzięki temu ich gęstość energii jest zbliżona do gęstości energii tradycyjnych akumulatorów i dziesięciokrotnie wyższa niż standardowych superkondensatorów.
Seria HS doskonale sprawdza się w takich zastosowaniach jak:
- przemysłowe zasilanie awaryjne;
- kopie zapasowe dla serwerów pamięci masowej;
- inteligentne liczniki wody i gazu;
- magazynowanie energii na potrzeby Internetu Rzeczy;
- zasilanie awaryjne i alarmy w branży medycznej;
- lokalizacja samochodów towarowych i ładunków.
Seria HV
Seria superkondensatorów HV firmy Eaton oferuje ultraniską rezystencję dla najwyższej mocy impulsów i gęstości mocy. Produkty z serii HV pozwalają na magazynowanie energii dla dużych mocy ładowania i rozładowywania cyklicznego, oszczędzania energii szczytowej oraz dla zastosowań rezerwowych.
Takie połączenie zaawansowanych technologii pozwala firmie Eaton oferować szeroką gamę kondensatorów dostosowanych do wymagań systemów zasilania rezerwowego, impulsowego i hybrydowego. Mogą one być zastosowane jako samodzielny magazyn energii lub w połączeniu z akumulatorami zapewniając optymalizację kosztów, żywotności i czasu pracy.
Wymagania systemowe mogą mieścić się w zakresie od kilku mikrowatów do kilku megawatów. Wszystkie produkty są wykonane z przyjaznych dla środowiska materiałów i charakteryzują się niskim ESR dla wysokiej gęstości mocy. Superkondensatory Eaton są bezobsługowe przy okresie eksploatacji do 20 lat* i temperaturze pracy od -40°C do +85°C.
Seria HV dostępna jest w zakresie pojemności 1 F do 100 F i jest zgodna z normami RoHS oraz IEC 60079-11, posiada także certyfikat UL.
Seria HV jest odpowiednia do następujących zastosowań:
- inteligentne liczniki energii elektrycznej, gazu i wody;
- sterowniki;
- zasilanie radiowe RF;
- przechowywanie energii słonecznej;
- serwery pamięci masowej;
- zasilanie impulsowe;
- zasilanie rezerwowe.
Seria PHV
Seria superkondensatorów PHV firmy Eaton łączy w sobie dwa typy kondensatorów z serii HV z pasywnym zarządzaniem napięciem zmniejszając liczbę części i upraszczając konstrukcję. Są one powszechnie stosowane do zasilania rezerwowego lub impulsowego w elektronice samochodowej, systemach przemysłowych i inteligentnych licznikach energii elektrycznej.
Seria PHV jest odpowiednia do następujących zastosowań:
- zasilanie impulsowe;
- zasilanie mostkowe lub podtrzymujące.
Seria TV
Seria superkondensatorów TV firmy Eaton działa przy zwiększonym napięciu. Pozwala to zredukować liczbę ogniw i rozmiar potrzebny w zastosowaniach wysokonapięciowych lub utrzymać tę samą liczbę ogniw, aby wykorzystać większą ilość energii.
Seria TV umożliwia magazynowanie energii w zastosowaniach wymagających cyklicznego ładowania i rozładowywania o dużej mocy, oszczędzania energii szczytowej oraz zasilania awaryjnego. Ponadto zapewnia ona zasilanie do bezpiecznego wyłączania systemów i unikania utraty danych, gdy główne zasilanie jest odłączone.
Superkondensatory TV 3 V firmy Eaton zapewniają magazynowanie energii do zasilania rezerwowego oraz podtrzymującego, transmisji radiowych RF i innych zastosowań wymagających zasilania impulsowego.
Produkty TV zapewniają dwudziestoprocentowy wzrost zmagazynowanej energii i gęstości mocy szczytowej poprzez zwiększenie napięcia roboczego. Energia użytkowa może wzrosnąć nawet do 70%.
Ta nowa technologia umożliwia zwiększenie wydajności serwerów, wydłużenie czasu eksploatacji oraz obniżenie kosztów konstrukcji wielu urządzeń z zakresu elektroniki przemysłowej.
Superkondensatory TV są zgodne z normą RoHS oraz uznane przez UL i nie zawierają metali ciężkich.
Seria TV może być stosowana w następujących rozwiązaniach:
- inteligentne liczniki energii elektrycznej, gazu i wody;
- impulsowe zasilanie radiowe RF;
- serwery pamięci masowej;
- przemysłowe zasilanie awaryjne;
- zasilanie impulsowe;
- przechowywanie energii słonecznej.
Seria XV
Seria superkondensatorów XV firmy Eaton zapewnia wysoką pojemność dla mocy szczytowej, cyklicznego ładowania i rozładowywania oraz zasilania awaryjnego w systemach o mocy od setek watów do zaledwie kilku kilowatów. Są one wykorzystywane w wielu zastosowaniach, w tym w motoryzacji, medycynie, lotnictwie i przemyśle.
Wersje 300 F i 400 F z serii XV zapewniają długotrwałe podtrzymanie zasilania i wysoką wydajność prądową. Wolniejszy proces starzenia się umożliwia dłuższy okres eksploatacji, pracę w wyższych temperaturach lub niższą pojemność początkową niż w produktach konkurencyjnych.
Ultraniska wartość ESR (6 mΩ w serii XV) zwiększa ilość energii dostarczanej do obciążenia i zapewnia minimalny spadek napięcia podczas najwyższego zapotrzebowania na prąd. Wzrost rezystencji wraz z wiekiem produktu jest znacznie ograniczony, w porównaniu z produktami konkurencyjnymi.
Dzięki szerokiemu zakresowi temperatury pracy -40°C do +65°C (+85°C przy obniżonym napięciu) seria XV idealnie nadaje się do pracy w trudnych warunkach przemysłowych i terenowych zastosowaniach telekomunikacyjnych. Dzięki długiemu, sięgającemu 20 lat okresowi eksploatacji, superkondensatory z serii XV firmy Eaton nigdy nie będą wymagały wymiany, pozwalając na dłuższą żywotność urządzeń.
Seria XV jest odpowiednia do następujących zastosowań:
- hybrydowe systemy baterii lub ogniw paliwowych;
- systemy o wysokim prądzie impulsowym;
- zasilacze awaryjne i podtrzymujące.
Serie KR i KW
Seria superkondensatorów KR firmy Eaton zastępuje ogniwa guzikowe (i ich uchwyt) dla zasilania rezerwowego zegara czasu rzeczywistego i zapewnia zasilanie podczas wymiany baterii. Seria KR odznacza się doskonałą żywotnością w typowych systemach 3,6 V. Cała seria jest zgodna z normą RoHS.
Superkondensatory guzikowe o wysokiej pojemności 5,5 V w standardowych obudowach. Dzięki szerokiemu zakresowi pojemności od 0,1 F do 1,5 F umożliwiają one kontynuowanie lub dokończenie krytycznych funkcji w kontrolowany sposób podczas wymiany baterii lub awarii sieci w systemach do 5,5 V.
Seria KR jest dostępna w trzech standardowych obudowach: cylindrycznej, do montażu poziomego oraz do montażu pionowego. Każda z nich jest dostępna z sześcioma wartościami pojemności od 0,1 F do 1,5 F.
Seria KW jest dostępna w cylindrycznych obudowach guzikowych z pięcioma wartościami pojemności od 0,1 F do 1,0 F i w pełni przystosowana do pracy w temperaturze do 85°C.
Wysoka gęstość energii pozwala na stosowanie małych, nisko-profilowych obudów o średnicy od 11,5 mm do 21,5 mm i grubości od 5 mm do 8,5 mm.
Ultraniski poziom prądu upływu sprawia, że ogniwa guzikowe Eaton są idealne do urządzeń zasilanych przez baterie, gdzie obciążenie musi być zminimalizowane w celu wydłużenia czasu pracy.
Superkondensatory z serii KR spełniają normę RoHS, nie zawierają ołowiu i nie stwarzają problemów z utylizacją po zakończeniu eksploatacji.
Serie KR i KW są odpowiednie do następujących zastosowań:
- liczniki energii elektrycznej;
- moduły sterujące silnikami;
- inwertery solarne;
- zasilanie awaryjne zegara czasu rzeczywistego (RTC);
- programowalne sterowniki logiczne;
- systemy nawadniania i kontroli przepływu wody.
Wnioski
Superkondensatory mają stosunkowo wysoką gęstość energii w porównaniu do baterii wielokrotnego ładowania. W większości przypadków baterie przechowują o wiele więcej energii, niż jest to wymagane przez urządzenia, a co za tym idzie, mają kilka wad, takich jak:
- zbyt długi czas ładowania;
- brak możliwości utrzymania ich w stanie pełnego naładowania;
- degradacja podczas płytkiego rozładowania – tzw. efekt pamięci NiCd;
- konieczność konserwacji lub wymiany.
Efekt pamięci jest aż za dobrze znany użytkownikom telefonów komórkowych. Ze względu na ciągłe cykle ładowania i rozładowywania, akumulatory wymagają częstej wymiany i oprócz kosztów stanowią problem dla środowiska.
Superkondensatory są coraz częściej wykorzystywane jako idealne źródło energii w zabawkach, systemach zdalnego monitoringu, nadajnikach, oświetleniu i znakach drogowych wykorzystujących energię słoneczną.
