プリチャージされたバッテリーと比較して、プリチャージされたスーパーキャップはどのくらい安全ですか?


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システムでプリチャージされたスーパーキャップを輸送して販売することはどれくらい安全ですか?


太陽光発電システムを設計していますが、
MaxwellのBCAP0005スーパーキャップ(2.7V、5F)ようなものを使用してエネルギーを貯蔵したいと考えています。

スーパーキャップチャージャー回路を使用しても、充電に80秒かかる場合があります。最初に使用するときの時間を節約するために、スーパーキャップがプリチャージされた状態でシステムをパッケージ化できることが示唆されています。これは、プリチャージされたLiPoが付属しているシステムがあるため、妥当に聞こえます。でも、大きなコンデンサーの安全性の問題については話を聞いたことがあります。


追加:

スーパーキャップが1日未満で自己放電する可能性があると指摘してくれた人々に感謝します。

私の新しいフォローアップの質問で自己放電に関連する問題に対処してください
。漏れ電流を考慮したコンデンサの自己放電時間の計算方法は?


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安全性に加えて、コンデンサはストレージ内で非常に速く自己放電しませんか?
Chris Laplante

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データシートによると、短絡電流は摂氏65度で16Aです。
abdullah kahraman 2012

2
あなたは誰かの時間を80秒節約したいとお考えですか?
gbarry

この質問は2つの質問に分割する必要があります。あなたは安全について尋ねることから始めました、そしてそれはまだ件名です、しかし本質的に無関係な質問再退院率を加えました。あなたがコメントで示唆しているように、アプリケーションは人々を香りから消すための単なるファンタズムである(多分あなたがそれをどのように置くかではないかもしれません:-))そして、元の質問にこだわることは通常の質問よりも重要です実際の基礎となる基礎は、ランダムにさまよい、擬似ランダムな「裏話」を運ぶことができます。
ラッセルマクマホン

人々を幸せに保つためにストーリーを作る必要はありません。あなたの質問の背後にある理論的根拠を明確に説明することができる限り、それは特定の適用を即座に行う必要はありません。「ストーリーを知っている」という通常の主張は、特定のアプリケーションを念頭に置いている人の大部分が実際の要件を伝えておらず、Q&Aセッションの調整に多くの時間を費やしているためです。非常に関連しています。
ラッセルマクマホン

回答:


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事前充電されたバッテリーと比較して、事前充電されたスーパーキャップはどの程度安全ですか?
太陽光発電システムを設計していますが、MaxwellのBCAP0005スーパーキャップ(2.7V、5F)のようなものを使用して大量のエネルギーを貯蔵したいと考えています。

  • このスーパーキャップは、2500 mAh AAセルのバッテリーパック、または個別のAAセルよりも、エネルギーと危険性がはるかに低くなっています。

  • 選択したスーパーキャップは、最新の2500 mAh NimH AAセルから通常得られるものをわずかに超える、1秒の電力バーストを生成しますが、完全に放電されます。

  • ただし、単一の単3電池では、出力はやや少なくなりますが、数分間は発生します。単一のセルまたはバッテリー内のいくつかのセルは、非常に高い温度を生成し、火災を起こす可能性があります。スーパーキャップは、非常に困難な場合にのみ、発砲に使用できます。

  • 一部のスーパーキャップまたはウルトラキャップは、これよりはるかに優れています。いくつかは、例えば自動車の始動に使用できます。

"....ズボンが燃える"-ほぼ: "数回"になって、ズボンのポケットに火をつけたり、(愚かに)いくつかのAA NimHセルを( 2000 mAhの容量)プラスコインとキーが同じポケットにあり、導電性パスが形成されています。ポケットからの細胞の除去は突然、唯一の圧倒的な優先事項となり、ズボンの除去が次の第2の選択肢となります。これは私が将来的に再現するつもりの経験ではありません:-)。そのような場合、いくつかのコインまたはキーは、数秒で安全な取り扱いレベルをはるかに超える温度に達します。例として選択されたスーパーキャップは、この結果を達成できませんでした。


まず、エネルギー容量の側面を見てみましょう。 通常の用語の意味では、2.7V、5Fのコンデンサは「大量のエネルギー」を蓄えません。コンデンサのすべてのエネルギーが利用可能であれば、E = 0.5 x C x V ^ 2ジュールを提供します。2.7V、5Fコンデンサの場合、E = 0.5 x 5 x 2.7 ^ 2 =〜18ジュール。
比較すると、2500 mAhの単三電池は約
E = V x Ah x 3600ジュール
= 1.2 x 2.5 x 3600 = 10,800ジュールを提供します。
したがって、5Fスーパーキャップは、バッテリーのエネルギーの約18 / 10,800 =〜0.17%を保存します。また、バッテリーは通常のアプリケーションでこのエネルギーのほとんどすべてを供給することができますが、スーパーキャップは、電圧がゼロに近づくにつれてエネルギーを回復するために追加の努力が必要になります。

安全な排出:

バッテリーと比較してスーパーキャップが役立つのは、急速に充電および急速に放電する能力であり、容量の損失がほとんどないバッテリーよりもはるかに多くのサイクルにわたってこれを行うことができます。
いくつかのケースでは、この急速充放電能力は一般的なバッテリーのそれと比較して大きく、それらの総容量で表すとバッテリーのそれと比較して非常に大きいです。

ただし、選択した例とそのファミリーの他のすべてのメンバーは、一部のスーパー/ウルトラキャップよりもはるかに「扱いにくい」ものです。ここで入手可能なデータシートは、170ミリオームの内部抵抗を示し、完全に充電された場合の短絡電流は約2.7 / 0.17 =〜16Aであり、標準的な短絡電流は65Cで16A、85Cで14Aと示されています。温度が急速に上昇し、等価電圧(短絡が解除されると)が短絡状態で非常に急速に低下するため(18 Jの総容量では、s / c放電時間は1秒未満です)、このコンデンサは大量のエネルギーを生成しません。 (たぶん20〜30Wピーク)そして1秒未満です。

典型的な現代のNimH AAセルには、はるかに多くのエネルギーが含まれており、はるかに長い間、はるかに多くの電力を供給します。

例えば、2.5アンペアニッケル水素AA電池は、典型的には、約5Aまでに排出することができるとよい非常に低減された電圧で短い期間20Aの範囲10Aにロードされた放電容量を有しています。したがって、出力は、ワット数がほんの一瞬の間にスーパーキャップが生成するものとほぼ一致しますが、バッテリーは数秒で10+ワット、数分で5+ワットを生成します。


私も古いbattery + keys = hot_pocketトリックを何度かやったことがあります:-)多くのギグをするギタリストとして、私は常に9Vバッテリーを持ち歩いていました(エフェクトペダル、チューナー、DIボックスなど)。同じ側​​になると、短くする方がはるかに簡単です。
Oli Glaser

1
かつて私は教会の昼食時に、適切に8月のゲストが出席していました。ラッセルはカメラを持ってホールに足を踏み入れ、それから突然すべての機器を落とし、ポケットから足を離してそれを掘り、中身をフロアヘルタースケルターに手に持ってきて投げ込みます。電池、鍵、電池、コイン、電池、コイン電池…。ああ!次に説明:-)。たぶん乗用車として車の中で2回。同じように熱狂的ですが、恥ずかしさはあまりありません。私は本当にその教訓を学ぼうと努力します。
ラッセルマクマホン

ヘヘ、その愉快な精神的な絵を描いて...幸いにも私のためにそれがパフォーマンス中に起こったことがない、というフレーズ「すごい、彼は火に今夜の」全く新しい意味を与えているだろう:-)
オリグレイザー

何年も前に、予備のトランシーバーバッテリーをいくつかの緩いリボルバーラウンドと同じポケットに入れて間違えた警官を読んだ.......
WhatRoughBeast 2015年

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実際のデータシートから、その部品のリーク電流の最大値は0.015 mAです。SimpleCoderは正しい、それは自己放電します。


@を回答に含めても、ユーザーに警告は出されず、一般的に回答が乱雑になると見なされます。
Kellenjb


これは質問への回答よりもコメントでの議論に関連しているので、代わりにコメントに移動できると思いますか?どうもありがとう!
Atav32

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それは放電しますが、速くはありません-15uAの一定の漏れ(非常に大まかな数値)では、2.7 *(5 / 15e-6)= 900000秒または250時間かかります。したがって、数日間かなりの料金がかかる可能性があります。

安全に関する限り、その電圧では感電のリスクはありませんが、16Aの短絡能力があれば、短絡した場合に非常に簡単に火災が発生する可能性があると思います。その後、バッテリーも充電できます。充電済みの状態で配送されます。もしそれが私だったら、これを行うための本当のインセンティブがなければ、私は注意を怠るでしょう。


計算してくれてありがとう!これは質問への回答よりもコメントでの議論に関連しているので、代わりにコメントに移動できると思いますか?どうもありがとう!
Atav32
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