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I歯科医院の高楊枝通信。

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電気二重層キャパシタ

2010/11/14
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IMG_5493-15.JPG
速くもDigi-Keyから送られてきました。
でも24個の発注で、在庫が15個しかなかったので、
残り9個は来年の4月発送だそうです@@;

ま、その間は下準備をしながら待つことにしましょう。。

IMG_5496-15.JPG
このキャパシター(青色の角柱)は
2.5V2400F(ファラッド)の電気容量です。
となりの円筒形の通常の電解コンデンサーは
真空管OTLアンプの電源用に買ったもので、
かなり大きいものなのですが、
160V18000μF(マイクロ・ファラッド)です。

Q(クーロン)=C(F)×Vなので、
青色の角柱の方がざっと1083倍大きいのです。






Last updated  2010/11/14 09:33:38 PM
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2010/11/11
DDSC2R5LGN242K54BS-1.JPG

結局これをDigi-Keyに発注しました。
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?lang=ja&site=JP&WT.z_homepage_link=hp_go_button&KeyWords=DDSC2R5LGN242K54BS&x=20&y=15

仕様は、
http://www.chemi-con.co.jp/catalog/pdf/dl-j/dl-dl-j-100701.pdf
ここのDSCシリーズの2.5V2400Fですが、
これを2並列12直列(24個:30V 4800F)で使用する予定。
ESRも0.8mΩと低いので、大電流でも発熱しにくいと思います。

なぜ電気二重層キャパシタの耐圧が低かったり、熱に弱いかというと、
電解液中の水が電気分解してガス(水素、酸素)が出るからだそうですが、
良くは解りません。。

とりあえず、ここのFig.7に描いてあるactive balancing circuitの定数とTrの選択をしないといけませんね。
http://www.nesscap.com/data_nesscap/NESSCAP%20Tech%20Guide_2008.pdf
ちょっと見たところTL431などのシャントレギュレータICを大容量化したような回路に見えます。
1セル当たりにかかる電圧が2.5Vを上回らないようにするのは絶対条件なのでしょう。

・・人柱モードですので、乞うご期待。。といったところでしょうか?^^

もうすぐお金が役に立たなくなる日が来るのは確実です。
その前にしておきたいことはしておいた方がよいです。
貯金しても無駄なので。。^^






Last updated  2010/11/14 04:47:34 PM
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2010/11/10
2010-11-11 01:17:56
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?lang=ja&site=JP&WT.z_homepage_link=hp_go_button&KeyWords=JJD0E408MSEG&x=25&y=18

バッテリーが駄目になったので、
どうせ交換するなら、
電気二重層キャパシタを使ってみようかと思い、
ちょっと調べてみました。
通常のディープサイクル型のバッテリーと同価格帯で比較すると、
微妙な結果が出ます。

表題画像のC:4000F(ファラッド)のキャパシタを12本直列の場合、
放電電力量:WL・t=C(Vs^2-Ve^2)/2
Vs:放電開始電圧(27V)、Ve:放電終了電圧(12V)、WL:88Wとすると、
t=10022.7秒、約2.8時間となります。

また、一般に放電電圧は逆指数関数になるので、
Ve=Vs・e^(-t/CR)
R:負荷抵抗1.8Ωとして、tについて解くと、
t=583907秒(約1.6時間)となります。

4000Fという超巨大なキャパシタでも通常の消費電力88W(冷蔵庫+蛍光灯1本)
では1.6~2.8時間しかもちません。
仮に昇圧系のDC/DCコンバータを使うとして、
Ve:5Vとすれば、約2倍の3~6時間使えることになり、これならまずまずです。

電気二重層キャパシタの寿命は動作温度に左右され、
60℃だと2000~4000時間しかもちませんが、
20℃だと2.5V系のキャパの場合で60年とかもつようです。
30℃で使っても30年、一般的には15年以上もつことになっているようです。

詳細はここを参照してください。知りたいことが分かり易く書いてあります。
http://www.nesscap.com/data_nesscap/NESSCAP%20Tech%20Guide_2008.pdf

今回寿命を迎えた620Ah@5hのバッテリー4本では全容量の10%しか使わなくても、
17時間とか使えます。
電気化学反応というものは恐ろしいほどの高エネルギー密度です。
虫歯の原因もこれなのですが、さもありなんです。
ただし、寿命の方が、、3年ではちょっと・・

電気二重層キャパが15年、バッテリーが3年もつとすると、
5倍電気二重層キャパの方が有利。

使える電気容量からすると、8倍バッテリー(全容量の30%使用時)の方が有利。

電気二重層キャパの負け?






Last updated  2010/11/11 08:14:59 PM
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