Czy ultrakondensatory rozwiążą problemy elektrycznej motoryzacji?

źródło: RWE

Podczas VLSI Circuits Symposium w Honolulu naukowcy z MIT zaprezentowali układ scalony, który przezwycięża jeden z ostatnich poważnych problemów związanych z wykorzystywaniem ultrakondensatorów. Dzięki ich pracom urządzenia takie mogą wkrótce z powodzeniem zastąpić baterie jako źródło zasilania.

Superkondensatory posiadają ogromne zalety w porównaniu z bateriami. Charakteryzuje je wysoka gęstość energetyczna, można je bardzo szybko ponownie ładować i wytrzymują niemal nieograniczoną liczbę cykli ładowania i rozładowywania. Jednak ich poważną wadą jest fakt, że w miarę rozładowywania ultrakondensatorów znacząco spada też napięcie. Gdy np. w kondensatorze pozostaje około 25% pierwotnej ilości energii, napięcie spada aż o 50%.

Naukowcy z MIT wpadli na pomysł, w jaki sposób można wykorzystać niemal całą energię z ultrakondensatora, jednocześnie nie dopuszczając do dużych spadków napięcia. Opracowali oni układ scalony o wymiarach 1,3x1,4 milimetra, w którym zamknęli cztery 2,5 woltowe, 250-milifaradowe ultrakondensatory połączone równolegle. Gdy poziom energii w kondensatorach wyniesie 25% poziomu pierwotnego, a napięcie w każdym z nich spadnie do 1,25 V (co było punktem odniesienia), układ przekierowuje połączenia pomiędzy kondensatorami, tak, że tworzą one dwie pary urządzeń, dostarczając ponownie napięcia rzędu 2,5 volta. Energia nadal jest zużywana, a napięcie spada. Jednak zaproponowane przez MIT rozwiązanie sprawa, że można zużyć aż 98% energii w superkondensatorze, a nie, jak dotychczas, tylko 75%.

Po naładowaniu kondensatorów układ automatycznie zmienia połączenia między nimi tak, że ponownie pracują jak urządzenia niezależne. Do czasu, gdy pojawi się konieczność ponownego połączenia ich w pary.

Jednak największą ich zaletą jest prędkość ładowania wynosząca kilka sekund, w zależności od pojemności.

Znawcy tematu wróżą opisywanej technologii zastosowanie w zasilaniu samochodów elektrycznych. Dużą barierą w postępie elektrycznej motoryzacji jest długi czas ładowania akumulatorów, wynoszący nawet kilka godzin. Dzięki ultrakondensatorm ten problem zostanie rozwiązany.

Na podstawie: SPECTRUM