Mae cynhwysydd yn gydran sy'n storio gwefr drydanol. Mae egwyddor storio ynni cynhwysydd cyffredinol a chynhwysydd uwch (EDLC) yr un peth, mae'r ddau yn storio gwefr ar ffurf maes electrostatig, ond mae uwch-gynhwysydd yn fwy addas ar gyfer rhyddhau a storio ynni'n gyflym, yn enwedig ar gyfer rheoli ynni manwl gywir a dyfeisiau llwyth ar unwaith.
Gadewch i ni drafod y prif gynwysyddion confensiynol uwch-gynwysyddion isod.
| Eitemau Cymhariaeth | Cynhwysydd Confensiynol | Uwchgynhwysydd |
| Trosolwg | Mae cynhwysydd confensiynol yn ddielectrig storio gwefr statig, a all fod â gwefr barhaol ac a ddefnyddir yn helaeth. Mae'n gydran electronig anhepgor ym maes pŵer electronig. | Mae uwchgynhwysydd, a elwir hefyd yn gynhwysydd electrocemegol, cynhwysydd haen ddwbl, cynhwysydd aur, cynhwysydd Faraday, yn elfen electrocemegol a ddatblygwyd o'r 1970au a'r 1980au i storio ynni trwy bolareiddio'r electrolyt. |
| Adeiladu | Mae cynhwysydd confensiynol yn cynnwys dau ddargludydd metel (electrodau) sy'n agos at ei gilydd yn gyfochrog ond heb fod mewn cysylltiad, gyda dielectrig inswleiddio rhyngddynt. | Mae uwchgynhwysydd yn cynnwys electrod, electrolyt (sy'n cynnwys halen electrolyt), a gwahanydd (sy'n atal cyswllt rhwng yr electrodau positif a negatif). Mae'r electrodau wedi'u gorchuddio â charbon wedi'i actifadu, sydd â mandyllau bach ar ei wyneb i ehangu arwynebedd yr electrodau ac arbed mwy o drydan. |
| Deunyddiau dielectrig | Defnyddir alwminiwm ocsid, ffilmiau polymer neu serameg fel dielectrigau rhwng electrodau mewn cynwysyddion. | Nid oes gan uwchgynhwysydd ddielectrig. Yn lle hynny, mae'n defnyddio haen ddwbl drydanol a ffurfir gan solid (electrod) a hylif (electrolyt) ar y rhyngwyneb yn lle dielectrig. |
| Egwyddor gweithredu | Egwyddor weithredol y cynhwysydd yw y bydd y gwefr yn cael ei symud gan y grym yn y maes trydanol, pan fydd dielectrig rhwng y dargludyddion, mae'n rhwystro symudiad y gwefr ac yn gwneud i'r gwefr gronni ar y dargludydd, gan arwain at gronni storfa gwefr. | Mae uwchgynwysyddion, ar y llaw arall, yn cyflawni storio ynni gwefr dwy haen trwy bolareiddio'r electrolyt yn ogystal â thrwy wefrau ffug-gapasitif redox. Mae proses storio ynni uwchgynwysyddion yn gildroadwy heb adweithiau cemegol, ac felly gellir eu gwefru a'u rhyddhau dro ar ôl tro gannoedd o filoedd o weithiau. |
| Cynhwysedd | Capasiti llai. Mae'r capasiti cynhwysedd cyffredinol yn amrywio o ychydig pF i sawl mil o μF. | Capasiti mwy. Mae capasiti uwchgynhwysydd mor fawr fel y gellir ei ddefnyddio fel batri. Mae capasiti uwchgynhwysydd yn dibynnu ar y pellter rhwng yr electrodau ac arwynebedd yr electrodau. Felly, mae'r electrodau wedi'u gorchuddio â charbon wedi'i actifadu i gynyddu'r arwynebedd er mwyn cyflawni capasiti uchel. |
| Dwysedd ynni | Isel | Uchel |
| Ynni penodol | <0.1 Wh/kg | 1-10 Wh/kg |
| Pŵer penodol | 100,000+ Wh/kg | 10,000+ Wh/kg |
| Amser codi tâl/rhyddhau | Mae amseroedd gwefru a rhyddhau cynwysyddion confensiynol fel arfer yn 103-106 eiliad. | Gall uwch-gynwysyddion ddarparu gwefr yn gyflymach na batris, mor gyflym â 10 eiliad, a storio mwy o wefr fesul uned gyfaint na chynwysyddion confensiynol. Dyma pam ei fod yn cael ei ystyried rhwng batris a chynwysyddion electrolytig. |
| Bywyd cylch gwefru/rhyddhau | Byrrach | Hirach (yn gyffredinol 100,000+, hyd at 1 miliwn o gylchoedd, mwy na 10 mlynedd o gymhwyso) |
| Effeithlonrwydd codi tâl/rhyddhau | >95% | 85%-98% |
| Tymheredd gweithredu | -20 i 70 ℃ | -40 i 70 ℃ (Nodweddion tymheredd uwch-isel gwell ac ystod tymheredd ehangach) |
| Foltedd graddedig | Uwch | Isaf (fel arfer 2.5V) |
| Cost | Isaf | Uwch |
| Mantais | Llai o golled Dwysedd integreiddio uchel Rheoli pŵer gweithredol ac adweithiol | Hyd oes hir Capasiti uwch-uchel Amser codi tâl a rhyddhau cyflym Cerrynt llwyth uchel Ystod tymheredd gweithredu ehangach |
| Cais | ▶ Cyflenwad pŵer llyfn allbwn; ▶Cywiriad Ffactor Pŵer (PFC); ▶Hidlwyr amledd, hidlwyr pas uchel, hidlwyr pas isel; ▶Cyplu a datgysylltu signalau; ▶Cychwynwyr modur; ▶Byfferau (amddiffynwyr ymchwydd a hidlwyr sŵn); ▶Oscillatoriaid. | ▶Cerbydau ynni newydd, rheilffyrdd a chymwysiadau trafnidiaeth eraill; ▶Cyflenwad pŵer di-dor (UPS), gan ddisodli banciau cynwysyddion electrolytig; ▶Cyflenwad pŵer ar gyfer ffonau symudol, gliniaduron, dyfeisiau llaw, ac ati; ▶Sgriwdreifers trydan ailwefradwy y gellir eu gwefru'n llawn mewn munudau; ▶Systemau goleuadau brys a dyfeisiau pwls trydanol pŵer uchel; ▶ICs, RAM, CMOS, clociau a microgyfrifiaduron, ac ati. |
Os oes gennych chi rywbeth i'w ychwanegu neu fewnwelediadau eraill, mae croeso i chi drafod gyda ni.
Amser postio: 22 Rhagfyr 2021