Supercapacitor o batería con capacitor

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Tal vez la pregunta que hago es completamente tonta porque soy un noob completo en esto, pero por favor ayuda.

Primero que nada, mi pregunta es que si quiero cargar un supercapacitor de 2.7v 500F, ¿puedo cargarlo con un panel solar de 5v que prácticamente produce menos de 2.7 (posiblemente alrededor de 1.5 - 2v), o decir una manivela? que también produce una cantidad muy pequeña de voltaje pero posiblemente una corriente decente? ¿Podré cargar el supercapacitador mucho más rápido al aumentar el voltaje o la corriente?

En segundo lugar, si quiero usarlo para cargar un teléfono (el supercapacitador 500F), ¿cuánto tiempo llevará cargar mi teléfono con, digamos, una batería de 4 AH?

Tercero, la idea principal que tuve sobre un supercapacitor fue que puede adquirir todas mis cargas rápidamente y almacenarlo durante un tiempo considerablemente más largo que un condensador, así que, ¿por qué no usar primero un condensador que las adquiriría muy rápidamente y luego ¿Usar estos condensadores para cargar mi batería lentamente? ¿Es eso posible?

    

1 respuesta

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Comience leyendo sobre cómo usar las fórmulas de carga, corriente y energía del capacitor. Q = CV, Ic = CdV / dt, E = ½CV²

Luego, tenga en cuenta que las baterías tienen más capacidad por volumen que las súper tapas, pero solo por encima del voltaje final de la celda Vf, por lo que la energía almacenada es E = ½C (Vi²-Vf²).

La corriente está limitada por el ESR del circuito de carga y la tapa / batería. Las piezas con un ESR más bajo generalmente están clasificadas para corrientes más altas, pero este valor cambia con el voltaje y el envejecimiento.

foto de ejemplo no a la misma escala - >3kJsupercapvs >50kJ

Este Supercap con un costo de $ 100 por 1000F con 10mΩ ESR tiene una T = RC = 1 segundo con un tiempo de respuesta mucho más rápido que una batería LiPo más pequeña que tiene mayor capacidad de almacenamiento de energía.

Este LiPo tiene mucho más valor de capacitancia pero también un ESR mucho más alto.

E = ½C (Vi²-Vf²) para C = 1000F y Vi = 2.5V y Vf = 0.0 (descarga completa) E = 3125 julios

Un paquete LiPo con un costo de $ 20 se califica con 3.7V 4.4Ah para 1.0C y 0.2C a 3.0V

E = ½ (Vi + Vf) * Ah 3600s / h = ½ (3.7 + 3.0) 4.4Ah * 3600 = 53,064 julios [vatios-segundos]

Puede comparar la energía, el costo y el tamaño con la esperanza de vida y luego responder sus propias preguntas.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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