ເປັນຫຍັງພວກເຮົາຈຶ່ງບໍ່ສາມາດໃຊ້ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຂະໜາດໃຫຍ່ແທນແບັດເຕີຣີ?

ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າມີຄຸນສົມບັດທີ່ດີຫຼາຍຢ່າງ. ພວກມັນເກັບຮັກສາພະລັງງານເປັນປະຈຸໄຟຟ້າແທນທີ່ຈະເປັນພະລັງງານເຄມີ. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວສິ່ງນີ້ຈະຊ່ວຍໃຫ້ເວລາສາກໄຟເກືອບທັນທີ ແລະ ກະແສໄຟຟ້າອອກສູງສຸດຫຼາຍ. ພວກມັນສາມາດຢູ່ລອດໄດ້ຫຼາຍຮ້ອຍພັນຮອບການສາກ-ປ່ອຍປະຈຸ, ແທນທີ່ຈະເປັນຫຼາຍຮ້ອຍຮອບສຳລັບແບັດເຕີຣີທີ່ສາກໄຟເຕັມທີ່. ດັ່ງນັ້ນບັນຫາແມ່ນຫຍັງ?

ແບັດເຕີຣີໃຫ້ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຄົງທີ່ຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ. ຂຶ້ນກັບອຸປະກອນ, ທ່ານອາດຈະມີບັນຫາກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບທີ່ໃກ້ຈະໝົດ. ຕົວຢ່າງ, ໂທລະສັບສະຫຼາດຈະເຂົ້າສູ່ໂໝດປະຢັດພະລັງງານ. ນັ້ນບໍ່ພຽງແຕ່ເພື່ອເຮັດໃຫ້ພວກມັນເຮັດວຽກໄດ້ດົນຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ, ແຕ່ເພື່ອປ້ອງກັນການປິດເຄື່ອງທັນທີໂດຍບໍ່ມີການເຕືອນ.

ດັ່ງທີ່ທ່ານເຫັນ, ແຮງດັນຈະຫຼຸດລົງເມື່ອແບັດເຕີຣີໃກ້ຈະໝົດ. ໃນໂທລະສັບຂອງທ່ານ, ມີວົງຈອນປ່ຽນພະລັງງານ, ເຊິ່ງເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການຄຸ້ມຄອງພະລັງງານໂດຍລວມ, ເຊິ່ງເຮັດວຽກເພື່ອປ່ຽນພະລັງງານແບັດເຕີຣີທີ່ບໍ່ຄົງທີ່ເກີນໄປໃຫ້ກາຍເປັນພະລັງງານຂອງລະບົບທີ່ຖືກຄວບຄຸມຢ່າງເຂັ້ມງວດ (ອາດຈະມີແຮງດັນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ). ໃຫ້ສັງເກດວ່າມີຄວາມສຳພັນທີ່ສຳຄັນຢູ່ທີ່ນີ້: ພະລັງງານ = ກະແສໄຟຟ້າ * ແຮງດັນ. ສະນັ້ນເພື່ອຮັກສາພະລັງງານເທົ່າກັນ, ເມື່ອແຮງດັນຫຼຸດລົງ, ວົງຈອນຂອງຂ້ອຍຕ້ອງດຶງກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນ.

ແບັດເຕີຣີທຸກໜ່ວຍມີຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນໜ້ອຍໜຶ່ງ, ແລະ ເນື່ອງຈາກຄວາມສຳພັນອື່ນທີ່ເອີ້ນວ່າກົດເກນຂອງໂອມ, ທ່ານຮູ້ວ່າຈະມີແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼຸດລົງໃນແບັດເຕີຣີ. ໃນຮູບແຕ້ມ, Vout=V0−r∗I, ບ່ອນທີ່ I ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ເມື່ອ V0 ຂອງຂ້ອຍຫຼຸດລົງ ແລະ ວົງຈອນການຈັດການພະລັງງານຂອງຂ້ອຍຕ້ອງດຶງກະແສໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນເພື່ອສົ່ງພະລັງງານດຽວກັນ, ແຮງດັນໄຟຟ້າອອກຂອງແບັດເຕີຣີຈະຫຼຸດລົງໄວຂຶ້ນ. ສິ່ງນີ້ຈຳກັດກະແສໄຟຟ້າອອກສູງສຸດຂອງແບັດເຕີຣີ, ແລະ ມັນຍັງໝາຍຄວາມວ່າພວກມັນຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາເມື່ອໃກ້ຈະໝົດ.

ແຕ່ແຮງດັນໄຟຟ້າອອກ, ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດ, ແລະພະລັງງານທັງໝົດໃນຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າຈະຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາຕາມການເວລາ. ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າມີຂໍ້ດີຢ່າງໜຶ່ງຄື: ມັນເກັບຮັກສາປະຈຸໄຟຟ້າ, ແທນທີ່ຈະປ່ຽນປະຈຸໄຟຟ້າເປັນປະຈຸໄຟຟ້າເຄມີຄືກັບໃນແບັດເຕີຣີ, ດັ່ງນັ້ນໃນຂະນະທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນ, ມັນມີຂະໜາດນ້ອຍ ແລະ ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວສາມາດຖືກລະເລີຍໄດ້. ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າສາມາດສະໜອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ສູງຫຼາຍ, ຫຼາຍໃນເວລາສັ້ນໆ.

ແຕ່ສຳລັບການສະໜອງພະລັງງານໃຫ້ສິ່ງຂອງ, ພວກມັນມີບັນຫາ. ຈົ່ງຈື່ໄວ້ວ່າຂ້ອຍຢາກຮັກສາພະລັງງານໃຫ້ຄົງທີ່ເຂົ້າໄປໃນລະບົບການຈັດການພະລັງງານຂອງຂ້ອຍ, ແລະພະລັງງານ = ກະແສໄຟຟ້າ * ແຮງດັນໄຟຟ້ານັ້ນ. ເມື່ອແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງພວກເຮົາຫຼຸດລົງຢ່າງໄວວາ, ພວກເຮົາຕ້ອງສ້າງກະແສໄຟຟ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາເພື່ອສົ່ງພະລັງງານດຽວກັນ. ກະແສໄຟຟ້າທີ່ສູງຫຼາຍເຮັດໃຫ້ມີວົງຈອນທີ່ມີລາຄາແພງກວ່າ, ອົງປະກອບການປ່ຽນພະລັງງານທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ, ການສູນເສຍພະລັງງານຫຼາຍຂຶ້ນໃນກະດານວົງຈອນ, ແລະອື່ນໆ... ບັນຫາພື້ນຖານດຽວກັນກັບທີ່ແບັດເຕີຣີມີໃກ້ຈະໝົດອາຍຸ, ພຽງແຕ່ສິ່ງນີ້ເລີ່ມເກີດຂຶ້ນໄວຫຼາຍໃນໄວອາຍຸການເກັບຮັກສາພະລັງງານທີ່ເປັນປະໂຫຍດຂອງຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ. ແລະເມື່ອຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າໝົດອາຍຸ, ກະແສໄຟຟ້າສູງສຸດ, ໃນຂະນະທີ່ຍັງຂ້ອນຂ້າງສູງ, ກໍ່ຫຼຸດລົງເຊັ່ນກັນ.

ບັນຫາອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນວ່າ ultracapacitors ທີ່ທັນສະໄໝມີພະລັງງານຈຳເພາະຕ່ຳກວ່າແບັດເຕີຣີຫຼາຍ. ultracaps ທີ່ດີທີ່ສຸດໃນຕະຫຼາດສາມາດຜະລິດພະລັງງານໄດ້ 8-10 Wh/kg, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນປະມານ 5 Wh/kg. ແບັດເຕີຣີ Li-ion ທີ່ດີທີ່ສຸດສາມາດຜະລິດພະລັງງານໄດ້ເກືອບ 200 Wh/kg, ຫຼາຍສູດສາມາດຜະລິດພະລັງງານໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 100 Wh/kg. ສະນັ້ນທ່ານຕ້ອງການນ້ຳໜັກປະມານ 20 ເທົ່າເພື່ອໃຊ້ ultracaps. ແຕ່ອາດຈະຫຼາຍກວ່ານັ້ນ, ເພາະວ່າໃນບາງຈຸດໃນລະຫວ່າງການປ່ອຍປະຈຸ, ຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້, ແຮງດັນຈະຫຼຸດລົງຕໍ່າເກີນໄປທີ່ຈະໃຊ້ງານໄດ້, ເຮັດໃຫ້ພະລັງງານບໍ່ໄດ້ໃຊ້. ນອກຈາກນີ້, ບໍ່ເໝືອນກັບຕົວເກັບປະຈຸແບບດັ້ງເດີມ, ultracapacitors ຍັງມີຄວາມຕ້ານທານພາຍໃນທີ່ຂ້ອນຂ້າງສູງ. ສະນັ້ນພວກມັນຈຶ່ງບໍ່ສາມາດຮອງຮັບການແລກປ່ຽນແຮງດັນເປັນກະແສໄຟຟ້າໄດ້ຫຼາຍ.

ແລ້ວກໍມີການລະບາຍຕົວເອງ: ພະລັງງານ "ຮົ່ວໄຫຼ" ຈາກອຸປະກອນເກັບຂໍ້ມູນໄດ້ໄວເທົ່າໃດ. ແບັດເຕີຣີ NiMh ພຽງຊະນິດດຽວເທົ່ານັ້ນທີ່ທົນທານ, ແຕ່ມີການລະບາຍຕົວເອງສູງເຖິງ 20–30% ຕໍ່ເດືອນ. ແບັດເຕີຣີ Li-ion ຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງນີ້ລົງເຫຼືອປະມານ <2% ຕໍ່ເດືອນ ຂຶ້ນກັບເທັກໂນໂລຢີ Li-ion ສະເພາະ, ອາດຈະ 3% ໃນບາງລະບົບ ຂຶ້ນກັບການຕິດຕາມກວດກາແບັດເຕີຣີ. ຕົວເກັບປະຈຸໄຟຟ້າ Ultracapacitors ໃນປະຈຸບັນຫຼຸດລົງເຖິງ 50% ຂອງການສາກໄຟໃນເດືອນທຳອິດ. ນັ້ນອາດຈະບໍ່ສຳຄັນໃນອຸປະກອນທີ່ສາກໄຟຄືນໃໝ່ທຸກໆມື້, ແຕ່ມັນຈຳກັດກໍລະນີການນຳໃຊ້ສຳລັບຂອບເຂດຈຳກັດທຽບກັບແບັດເຕີຣີ, ຢ່າງໜ້ອຍກໍຈົນກວ່າຈະມີການສ້າງການອອກແບບທີ່ດີກວ່າ.

ແລະ ເນື່ອງຈາກທ່ານຕ້ອງການຫຼາຍ, ລາຄາໃນປະຈຸບັນຂອງ ultracapacitors ສາມາດສູງກວ່າແບັດເຕີຣີ 6x-20x. ຖ້າແອັບພລິເຄຊັນຂອງທ່ານຕ້ອງການພະລັງງານທີ່ອອກມາໜ້ອຍຫຼາຍ, ໂດຍສະເພາະກັບກະແສໄຟຟ້າທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນໃນໄລຍະສັ້ນຫຼາຍ, ultracap ອາດເປັນທາງເລືອກໜຶ່ງ. ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນ, ມັນຈະບໍ່ສາມາດທົດແທນແບັດເຕີຣີໄດ້ໃນອະນາຄົດອັນໃກ້ນີ້.

ສຳລັບການນຳໃຊ້ກະແສໄຟຟ້າສູງເຊັ່ນ: ລົດໄຟຟ້າ, ຍັງບໍ່ທັນເປັນການພິຈາລະນາທີ່ເປັນປະໂຫຍດເທື່ອ, ໃນຖານະທີ່ເປັນລະບົບແຍກຕ່າງຫາກ. ເຖິງແມ່ນວ່າລະບົບທີ່ໃຊ້ທັງ ultracaps ແລະ ແບັດເຕີຣີສາມາດເປັນສິ່ງທີ່ໜ້າສົນໃຈ, ເນື່ອງຈາກຄວາມແຕກຕ່າງຂອງພວກມັນແມ່ນສົມບູນກັນຫຼາຍ, ການໂອນກະແສໄຟຟ້າສູງ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຂອງ capacitors ທຽບກັບຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ/ພະລັງງານສະເພາະສູງຂອງແບັດເຕີຣີ. ແລະ ມີວຽກງານຫຼາຍຢ່າງທີ່ກຳລັງເຮັດເພື່ອໃຫ້ ultracapacitors ທີ່ດີກວ່າຫຼາຍ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບແບັດເຕີຣີທີ່ດີກວ່າຫຼາຍ. ສະນັ້ນບາງທີມື້ໜຶ່ງ ultracap ຈະຮັບຜິດຊອບໜ້າທີ່ແບັດເຕີຣີທົ່ວໄປຫຼາຍຂຶ້ນ.

ບົດຄວາມຈາກ: https://qr.ae/pCacU0