UNOコラム

1.電気二重層コンデンサ(EDLC)のお話し

UNOコラム2: バッテリーの選定と太陽電池の選定
UNOコラム3: ハイブリッド化(風力・太陽光発電)について

UNOの風力発電システムでも電気二重層コンデンサ(EDLC)を使用しています。
ELCDによるバックアップ時間はおおよそ、下記の式で求められます。
t放電時間(秒)=(C×△V)/I
C=コンデンサ容量(F)、△V=使用電圧範囲(放電開始電圧−放電終始電圧)(V)、I=放電電流(A)

下記の例では5.5V/10FのEDLCを5Vから3Vまで△2V使用した場合、18mAの定電流放電した際のバックアップ時間(秒)を
求めてみましょう。

答えは、1111秒→18分30秒程度です。

設定内容(F) バックアップ時間(秒)
コンデンサ容量(F)
放電開始電圧 (V)
放電終止電圧 (V)
放電電流   (A)

例えば定電流ダイオードでLEDを1ケ全点灯した場合のバックアップ時間は上記のような感じです。
チャージポンプDC/DCで0.8Vまでコンデンサに貯めた電力を使用できるとすると、DC/DCの効率を70%として今度は計算してみましょう。

t放電時間(秒)=0.5×C(VO^2-V1^2)/P
C=コンデンサ容量(F)、V0=放電開始電圧、V1=放電終始電圧)(V)、P=電力(W) 答えは、1353秒→22分30秒程度です。
多少バックアップ時間は伸びました。

以外とバックアップ時間が短いことがわかると思います。
そこでLEDはPWMで点灯→消灯を繰り返すことでトータル電力が半分になります(Duty50)人間の目は80Hz以上の点滅で
あたかも点灯しているように見えます。

設定内容(F) バックアップ時間(秒)
コンデンサ容量(F)
放電開始電圧 (V)
放電終止電圧 (V)
電力   (W)
DC/DC効率

・定抵抗放電は下記の式でおおよそのバックアップ時間が求められます。
t=−CRLn(V1/V0)

設定内容(F) バックアップ時間(秒)
コンデンサ容量(F)
放電開始電圧 (V)
放電終止電圧 (V)
放電抵抗負荷 (Ω)

なお、上記計算式は自己放電や内部抵抗によるIRドロップの影響を含んでいませんので、実際の放電時間とは異なる場合があります。
(上記計算式より短くなるおそれがございます。)

ページの先頭へ