1. 전기를 저장하는 다양한 방법
가장 널리 사용되는 용어로 커패시터는 전기 에너지를 저장합니다. 배터리는 전기 에너지를 변환한 화학 에너지를 저장합니다. 전자는 단지 물리적 변화이고, 후자는 화학적 변화이다.
2. 충전과 방전의 속도와 빈도가 다릅니다.
커패시터가 전하를 직접 저장하기 때문입니다. 따라서 충전 및 방전 속도가 매우 빠릅니다. 일반적으로 대용량 커패시터를 완전히 충전하는 데는 몇 초 또는 몇 분밖에 걸리지 않습니다. 배터리를 충전하는 데는 일반적으로 몇 시간이 걸리며 온도의 영향을 크게 받습니다. 이것은 또한 화학 반응의 성격에 따라 결정됩니다. 커패시터는 최소 수만~수억 번의 충전과 방전을 반복해야 하지만, 배터리는 일반적으로 수백~수천 번의 충전과 방전을 반복해야 합니다.
3. 다양한 용도
커패시터는 결합, 분리, 필터링, 위상 이동, 공진에 사용될 수 있으며 순간적인 대전류 방전을 위한 에너지 저장 부품으로 사용될 수 있습니다. 배터리는 전원으로만 사용되지만 특정 상황에서는 전압 안정화 및 필터링에서 특정 역할을 할 수도 있습니다.
4. 전압 특성이 다릅니다.
모든 배터리에는 공칭 전압이 있습니다. 다양한 배터리 전압은 다양한 전극 재료에 따라 결정됩니다. 납산 배터리 2V, 니켈수소 배터리 1.2V, 리튬 배터리 3.7V 등 배터리는 이 전압 주변에서 가장 오랫동안 충전과 방전을 계속합니다. 커패시터에는 전압에 대한 요구 사항이 없으며 0부터 임의의 전압까지 범위가 가능합니다(커패시터에 표시된 내전압은 커패시터의 안전한 사용을 보장하기 위한 매개변수이며 커패시터의 특성과는 아무런 관련이 없습니다).
방전 과정에서 배터리는 마침내 버틸 수 없어 떨어지기 시작할 때까지 부하가 있는 공칭 전압 근처에서 끈질기게 "지속"됩니다. 커패시터에는 "유지"할 의무가 없습니다. 방전 초기부터 흐름에 따라 전압이 계속 떨어지기 때문에 전력이 매우 충분하면 전압이 "끔찍한" 수준으로 떨어졌습니다.
5. 충전 및 방전 곡선이 다릅니다.
커패시터의 충전 및 방전 곡선은 매우 가파르고 충전 및 방전 프로세스의 주요 부분이 즉시 완료될 수 있으므로 고전류, 고전력, 빠른 충전 및 방전에 적합합니다. 이 가파른 곡선은 충전 프로세스에 도움이 되어 충전을 빠르게 완료할 수 있습니다. 하지만 퇴원시에는 불리한 점이 됩니다. 급격한 전압 강하로 인해 전원 분야에서 커패시터가 배터리를 직접 교체하기는 어렵다. 전원공급장치 분야에 진출하고 싶다면 두 가지 방법으로 해결할 수 있습니다. 하나는 배터리와 병행하여 사용하여 서로의 강점과 약점을 배우는 것입니다. 다른 하나는 DC-DC 모듈과 협력하여 커패시터 방전 곡선의 고유한 단점을 보완하여 커패시터가 최대한 안정적인 전압 출력을 가질 수 있도록 하는 것입니다.
6. 배터리 교체를 위한 커패시터 사용의 타당성
커패시턴스 C = q/ⅴ(여기서 C는 커패시턴스, q는 커패시터에 충전된 전기량, v는 플레이트 사이의 전위차입니다.) 이는 정전용량이 결정될 때 q/v가 상수임을 의미합니다. 굳이 배터리와 비교해야 한다면 여기서 q를 일시적으로 배터리 용량으로 이해하면 됩니다.
좀 더 생생하게 설명하기 위해 양동이를 비유로 사용하지 않겠습니다. 용량 C는 물통의 직경과 같고, 물은 전기량 q입니다. 물론 직경이 클수록 더 많은 물을 담을 수 있습니다. 그런데 얼마나 담을 수 있나요? 또한 버킷의 높이에 따라 다릅니다. 이 높이는 커패시터에 인가되는 전압이다. 따라서 전압 상한이 없다면 패러드 커패시터는 전 세계의 전기 에너지를 저장할 수 있다고도 말할 수 있습니다!
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게시 시간: 2023년 11월 21일
