Суперконденсаторы (ионисторы) АО «Элеконд»: особенности, преимущества и области применения
Компания Теллур Электроникс предлагает к поставке суперконденсаторы (ионисторы) производства АО «Элеконд» — одного из ведущих российских производителей конденсаторной техники.
Суперконденсаторы сочетают высокую ёмкость, способность отдавать большие токи и длительный срок службы. Благодаря этим характеристикам они широко применяются в системах резервного питания, силовой электронике, транспортных системах, промышленном оборудовании и в составе гибридных энергетических решений совместно с аккумуляторными батареями.
В отличие от традиционных аккумуляторов, ионисторы рассчитаны прежде всего на работу с кратковременными мощными нагрузками, частыми циклами заряда-разряда и эксплуатацией в условиях, где требуется высокая надёжность и минимальное техническое обслуживание.
Основные преимущества и особенности суперконденсаторов АО «Элеконд» представлены в Таблице 1.
Таблица 1. Преимущества суперконденсаторов
| № | Особенность | Детали и пояснения |
| 1 | Высокая удельная ёмкость | Значительно выше, чем у оксидно-электролитических конденсаторов; позволяет питать устройства от 1 до 60+ секунд. |
| 2 | Низкое ЭПС, высокая мощность | Разряд токами до сотен ампер; КПД 90–98 %, минимальное падение напряжения. |
| 3 | Отсутствие химических реакций | Нет эффекта памяти и пассивации, нечувствительны к глубокому разряду (до 0 В), не требуют обслуживания, одинаковая скорость заряда/разряда. |
| 4 | Гибкость срока службы | Снижение рабочего напряжения или температуры кратно увеличивает долговечность и компенсирует деградацию параметров. |
| 5 | Длительный срок службы и наработка | Высокая надёжность при правильной эксплуатации. |
| 6 | Сохранение заряда | Потери до 20 % за первые 50–70 ч, далее минимальны; через месяц сохраняют ~70 % заряда; ток утечки до 1 мкА. |
| 7 | Широкий температурный диапазон | Серийные модели: –50…+65 °C (К58-26), –40…+65 °C (К58-35), –40…+65 °C (до +85 °C при снижении напряжения до 2,3 В для К58-34/36/37). |
| 8 | Стойкость к внешним факторам | Устойчивы к влажности, низкому давлению, вибрации, ударам. |
| 9 | Пожаро- и взрывобезопасность | Аналогичны алюминиевым оксидно-электролитическим конденсаторам; проходят испытания при 300 °C в течение 1 мин (метод 409-1 ГОСТ РВ 20.57.416). |
| 10 | Относительная химическая безопасность | Токсичность электролита сопоставима с бытовыми материалами (краски, герметики, перекись водорода и др.); опасность только при воздействии больших объёмов. |
Ограничения суперконденсаторов и способы их преодоления
Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики, суперконденсаторы имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при проектировании оборудования.
Таблица 2. Ограничения суперконденсаторов и способы их преодоления
| № | Ограничение | Решение / Примечание |
| 1 | Меньшая удельная энергия, чем у аккумуляторов | Прямая замена аккумуляторов нецелесообразна для длительного питания; оптимальны для кратковременных мощных нагрузок, а также для питания малыми токами (мА, мкА) благодаря низкому саморазряду; применяются совместно с аккумуляторами для разгрузки. |
| 2 | Напряжение зависит от степени заряда (линейно падает при разряде) | Необходим повышающий преобразователь напряжения для поддержания стабильного питания электроники. При узком диапазоне рабочего напряжения питаемого устройства для более полного использования запасенной энергии суперконденсатора возможно применение повышающего преобразователя напряжения. |
| 3 | Низкое внутреннее сопротивление при зарядке | Во избежание воздействия высоких зарядных токов, по величине близких к токам короткого замыкания вследствие низкого внутреннего сопротивления суперконденсатора, необходимо для каждого источника постоянного напряжения индивидуально подбирать (ограничивать) величину зарядного тока. |
| 4 | Низкое рабочее напряжение (2,7 В) | Выпускаются модули серий МИП-1, МИП-2, МИП-3, МИП-4 с диапазоном напряжений от 5 до 440 В. |
| 5 | Максимальная рабочая температура +65 °C | Новые серии К58-34, К58-36, К58-37 допускают работу при +85 °C со снижением напряжения до 2,3 В. |
| 6 | Необходимость балансировки при последовательном соединении |
Во всех модулях производства АО «Элеконд» предусмотрен запас по рабочему напряжению 0,2 В на каждую ячейку, что снижает риск перенапряжения на отдельных суперконденсаторах. При комплектовании модулей выполняется подбор конденсаторов по разбросу емкости в пределах ±2,5%, что способствует более равномерному распределению напряжения между ячейками. В малогабаритных модулях серии МИП-1 применяется пассивная (резистивная) балансировка, рассчитанная на режимы с небольшими токами и относительно редкими циклами срабатывания. В модулях серий МИП-2, МИП-3 и МИП-4 применяется активная балансировка, предназначенная для эксплуатации при больших токах и значительном количестве циклов заряда-разряда. |
| 7 | Чувствительность к высоким температурам | В мощных системах и при длительной работе большими токами необходимо принудительное охлаждение и/или снижение напряжения ниже номинального. |
Серийные суперконденсаторы АО «Элеконд»
АО «Элеконд» является одним из ведущих российских предприятий по производству суперконденсаторов и модулей на их основе.
Система менеджмента качества производства соответствует требованиям ГОСТ Р ИСО 9001 и ГОСТ Р 58139-2018.
Серия суперконденсаторов с двойным электрическим слоем К58-26 была отмечена серебряным дипломом всероссийского конкурса программы «100 лучших товаров России» и соответствует высшему уровню качества программы «World Quality».
Особенности реестровых (ПП719) серий ионисторов АО «Элеконд» представлены в Таблице 3.
Допускаемое отклонение ёмкости в рабочем диапазоне температур в большинстве случаев составляет не более ±20%.
Таблица 3. Температурные режимы серийных суперконденсаторов АО «Элеконд»
| Серия | Диапазон рабочих температур | Примечание |
| К58-26 | –50…+65 °C | Номинальная ёмкость 1; 3; 5; 10;15; 25; 50; 100Ф. Радиальные выводы (ТН). 100% контроль по емкости, сопротивлению, току утечки. Предельно-допустимое перенапряжение 2.85 В. |
| К58-35 | –40…+65 °C | Номинальная ёмкость 680; 1000;1500; 2200; 3300; 4700Ф, винтовые выводы, наработка 1 000 000 циклов |
| К58-34 | –40…+65 °C (версии до +85 °C) |
Номинальная ёмкость 330; 470; 680Ф Самофиксирующиеся выводы (SNAP-IN). наработка 3000 ч. При +85 °C Uном- 2,3 В |
| К58-36 | –40…+65 °C (версии до +85 °C) |
Номинальная ёмкость 1; 3; 5; 10;15; 25; 50Ф Радиальные выводы (TH) При +85 °C Uном- 2,3 В |
| К58-37 | –40…+65 °C (версии до +85 °C) |
Номинальная ёмкость 100; 200Ф. Самофиксирующиеся выводы (SNAP-IN). При +85 °C Uном - 2,3 В |
Итоги
Суперконденсаторы АО «Элеконд» рекомендуется применять:
- для кратковременного резервного питания (от секунд до минуты);
- в системах с высокими импульсными токами;
- совместно с аккумуляторными батареями для увеличения срока их службы;
- в оборудовании, где требуются необслуживаемость, широкий температурный диапазон и высокая безопасность.
При проектировании необходимо учитывать особенности эксплуатации суперконденсаторов: изменение напряжения при разряде, необходимость балансировки последовательных сборок и контроль теплового режима.
Линейка ионисторов АО «Элеконд» включает широкий выбор дискретных компонентов и модулей, обеспечивая возможность создания отечественных решений без зависимости от зарубежных поставщиков.
По всем интересующим вопросам, пожалуйста, обращайтесь по телефону +7 495 120-50-91, по электронной почте info@tellur-el.ru или заполните форму ниже.
|
Оформите заявку на сайте, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.
|
Заказать образцы
|
