الفرق بين المكثفات والبطاريات

1. الطرق المختلفة لتخزين الكهرباء

في المصطلحات الأكثر شيوعًا، تقوم المكثفات بتخزين الطاقة الكهربائية. تقوم البطاريات بتخزين الطاقة الكيميائية المحولة من الطاقة الكهربائية. الأول هو مجرد تغير فيزيائي، والثاني هو تغير كيميائي.

2. تختلف سرعة وتكرار الشحن والتفريغ.

لأن المكثف يقوم بتخزين الشحنة مباشرة. ولذلك، فإن سرعة الشحن والتفريغ سريعة جدًا. بشكل عام، يستغرق الأمر بضع ثوانٍ أو دقائق فقط لشحن مكثف ذي سعة كبيرة بالكامل؛ بينما يستغرق شحن البطارية عادةً عدة ساعات ويتأثر بدرجة الحرارة بشكل كبير. يتم تحديد ذلك أيضًا حسب طبيعة التفاعل الكيميائي. تحتاج المكثفات إلى الشحن والتفريغ ما لا يقل عن عشرات الآلاف إلى مئات الملايين من المرات، في حين أن البطاريات بشكل عام لا تحتوي إلا على مئات أو آلاف المرات.

3. استخدامات مختلفة

يمكن استخدام المكثفات للاقتران والفصل والترشيح وتحويل الطور والرنين وكمكونات لتخزين الطاقة لتفريغ تيار كبير لحظي. يتم استخدام البطارية كمصدر للطاقة فقط، ولكنها يمكن أن تلعب أيضًا دورًا معينًا في تثبيت الجهد وتصفيته في ظل ظروف معينة.

4. خصائص الجهد مختلفة

جميع البطاريات لها جهد اسمي. يتم تحديد الفولتية المختلفة للبطارية بواسطة مواد قطب كهربائي مختلفة. مثل بطارية الرصاص الحمضية 2 فولت، وهيدريد معدن النيكل 1.2 فولت، وبطارية الليثيوم 3.7 فولت، وما إلى ذلك. وتستمر البطارية في الشحن والتفريغ حول هذا الجهد لأطول فترة. ليس للمكثفات أي متطلبات للجهد، ويمكن أن تتراوح من 0 إلى أي جهد (جهد التحمل المكتوب على المكثف هو معلمة لضمان الاستخدام الآمن للمكثف، ولا علاقة له بخصائص المكثف).

أثناء عملية التفريغ، ستستمر البطارية بقوة بالقرب من الجهد الاسمي مع الحمل، حتى لا تتمكن في النهاية من الصمود وتبدأ في الانخفاض. المكثف ليس لديه هذا الالتزام "بالصيانة". سيستمر الجهد في الانخفاض مع التدفق من بداية التفريغ، بحيث عندما تكون الطاقة كافية جدًا، ينخفض ​​الجهد إلى مستوى "فظيع".

5. منحنيات الشحن والتفريغ مختلفة

منحنى الشحن والتفريغ للمكثف شديد الانحدار، ويمكن إكمال الجزء الرئيسي من عملية الشحن والتفريغ في لحظة، لذلك فهو مناسب للتيار العالي والطاقة العالية والشحن والتفريغ السريع. يعد هذا المنحنى الحاد مفيدًا لعملية الشحن، مما يسمح بإتمامها بسرعة. لكنه يصبح عيبًا أثناء التفريغ. يجعل الانخفاض السريع في الجهد من الصعب على المكثفات استبدال البطاريات مباشرة في مجال إمداد الطاقة. إذا كنت ترغب في الدخول في مجال إمدادات الطاقة، يمكنك حلها بطريقتين. أحدهما هو استخدامه بالتوازي مع البطارية للتعلم من نقاط القوة والضعف لدى بعضنا البعض. والآخر هو التعاون مع وحدة DC-DC لتعويض أوجه القصور الكامنة في منحنى تفريغ المكثف، بحيث يمكن أن يكون للمكثف خرج جهد مستقر قدر الإمكان.

6. جدوى استخدام المكثفات لاستبدال البطاريات

السعة ج = ف/ⅴ(حيث C هي السعة، q هي كمية الكهرباء التي يشحنها المكثف، وv هو فرق الجهد بين اللوحين). وهذا يعني أنه عند تحديد السعة، فإن q/v يكون ثابتًا. إذا كان عليك مقارنتها بالبطارية، فيمكنك فهم q هنا بشكل مؤقت على أنها سعة البطارية.

لكي نكون أكثر وضوحًا، لن نستخدم الدلو كقياس. السعة C تشبه قطر الدلو، والماء هو الكمية الكهربائية q. وبطبيعة الحال، كلما كان القطر أكبر، كلما زادت كمية المياه التي يمكنه الاحتفاظ بها. ولكن كم يمكن أن تصمد؟ ويعتمد أيضًا على ارتفاع الدلو. هذا الارتفاع هو الجهد المطبق على المكثف. لذلك، يمكن القول أيضًا أنه إذا لم يكن هناك حد أعلى للجهد، فيمكن لمكثف الفاراد تخزين الطاقة الكهربائية للعالم بأكمله!

إذا كان لديك أي احتياجات البطارية، يرجى الاتصال بنا عبر[البريد الإلكتروني محمي]