伊顿超级电容模组是高可靠性、高功率、超高电容储能设备,采用双电层电容器 (EDLC) 技术以及专有材料和工艺。通过这种先进的技术组合,伊顿能够根据备用电源、峰值电源和混合动力系统等应用的需求,提供各种定制的超级电容解决方案。
这些超级电容器模组可以作为单独的储能设备使用,也可以与其他储能技术结合,以降低前期和运营成本、延长设备寿命并减少电源需求,从而降低总拥有成本或提高投资回报率。其系统功能范围从瓦特级别到兆瓦级别。
所有模组均可根据特定应用的需要配置为更高的电压、功率和能源。模组易于配置、安装和运行。规格方面,它们具有低等效串联电阻 (ESR),可实现较高功率密度和高效率。伊顿超级电容器不需要维护,设计寿命长达 20 年,工作温度低在 - 40 °C 至 + 85 °C。它们采用环保材料制成,打造具有环保意识的解决方案。
超级电容器模组的理想应用范围包括:电源质量支持、物料搬运系统、公路和越野重型运输、电气铁路/牵引、可再生分布式能源资源 (DER) 集成、微电网和电力系统输配电。超级电容器在这些应用中的每一个方面都有独特的优势,具体请参见下面。超级电容器模组指南应用说明提供关于伊顿超级电容器模组技术、运行特性、额定值定义和寿命注意事项的详细信息。如果您还有关于如何在应用中使用超级电容器的问题,请联系我们或者您当地的伊顿销售代表,获得进一步的应用支持。
长期以来,储能一直是备用电源的核心组件,这对于确保电源质量的可靠性至关重要。电池,特别是铅酸化学电池,由于其超过100年的历史,往往是人们的首选。但是,超级电容技术的新发展为某些备用电源应用提供可行且经济高效的替代方案。伊顿提供一套超级电容模组,非常适合集成到电源质量设备,例如不间断电源 (UPS) 和类似的电压骤降设备。由于超级电容器以静电方式存储电荷,它们可提供超快的响应时间、高效率和固有的可靠性;所有这些都是备用电源应用中的关键特性。超级电容器免维护并且拥有非常长的使用寿命,可以实现较低的储能总拥有成本。请参见下文,详细了解超级电容器如何帮助解决不同备用电源和电源质量应用中的常见问题。
在全球化的推动下,人们对物料的全球运输需求不断增加,从大型海运 ISO 集装箱到区域/本地仓库的包装物料,都需要高效的能源使用来确保物流公司能够提供高效快速的服务。使用高效的超级电容器,有助于通过大型物料搬运系统(例如港口起重机)的再生式系统降低运营成本。电子商务的扩展以及缩短交付时间的需求推动我们不断扩展分销网络。为了满足这一需求,我们需要建设配备自动存储、使用自动导引车(AGV)的检索系统(ASRS)、托盘式或箱式穿梭车和其他电动设备的仓库。快速充电和高功率密度可以帮助缩小占用空间,延长使用寿命,降低维护成本。
物料搬运也需要在各种环境中作业。对于许多电化学储能解决方案来说,室外系统需要应对高温工作条件的挑战,而室内冷冻仓库可能使许多电池技术对托盘式穿梭车无效。超级电容提供 - 40 °C 至 + 65 °C 的工作温度,能够应对这些具有挑战性的环境,以替代或增强电池系统,在几乎所有物料搬运环境中提供出色的性能。
超级电容器在交通运输细分领域,如商用电动汽车、乘用车、轻轨和牵引系统中一直是备受验证的储能组件。为了提高能效并减少碳排放量,电气化在这个领域中正在快速增长,而超级电容器的应用及其独特优势将继续扩大。通常,使用再生式系统可以提高混合动力或全电气动力系统中的能源效率,而超级电容器因其高功率密度和长寿命,成为理想的储能解决方案。交通运输应用的另一个关键因素是车辆需要在各种气候条件下运行。超级电容能够在 - 40°C 至 + 85°C 的广泛温度范围内可靠运行,因此您可以放心在极端天气条件下使用它们。
随着越来越多的分布式能源资源(DER)集成到公共电网中,能源供应和需求之间的平衡变得更加困难,最终影响到电网的恢复能力。超级电容器储能可通过多种方式帮助解决这一日益严重的问题。由于其高功率密度,超级电容能够合成传统能源(如化石燃料发电厂)所提供的惯性效应,而无需占用大量空间。超级电容的长周期寿命还可以支持频率调节等辅助服务。此外,超级电容还可以通过斜坡率控制提高分布式能源资源(如光伏和风能)的可靠性和利用率。通过平衡电池和能量密集型超级电容器等能源密集型资源,我们可以为提高可再生能源利用率和整体电网弹性提供最优解决方案。
鉴于所列应用中各种不同的储能要求,确定可支持必要负载的超级电容数需要仔细考虑。超级电容模块可以串联配置以增加工作电压(指的是模块串)。单个模块或模块串可以并行配置,以满足在所需时间范围内所需电流或功率方面的应用需求。为帮助确定串联模块以及后续并联串的数量,伊顿开发了包括所有超级电容的计算器工具。此大小计算器提供高级别电气特性(具有不同的寿命条件),并将这些特性与各种超级电容配置/替代方案相匹配。所需信息如下:
超级电容能够灵活放电,满足恒定功率、恒定电流或不断变化的能源循环要求,而无需修改配置,也不会影响使用寿命。恒定电流和恒定功率的示例如下。超级电容因其 ESR 较低而提供非常高的功率密度,允许在数百万个循环内实现高功率放电(相当于电池的充电率)。这有助于减少电化储能常见的过大问题,从而减少储能足迹。
伊顿的超级电容大小工具会在超级电容符合应用大小需求后,提供超级电容放电特性的实时说明。在此处查看工具。
图 1a.
具有 56 V 浮充电压的 XLM-62 超级电容模块中 10 kW 放电的示例电压和电流放电曲线。
图 1b.
具有 56 V 浮充电压的 XLM-62 超级电容模块中 500 A 放电的示例电压和电流放电曲线。
同样,超级电容对它们可接受充电率的限制较低,不会影响使用寿命。它们可以像放电一样快速充电。通常,充电率限制从总体配电方案中的充电基础设施推动。
对于高占空比应用或恒定循环应用,应考虑热量上升情况。请参阅应用指南的充电部分,了解更多信息。
储能寿命通常列入日历寿命和循环寿命。伊顿的超级电容器可提供长达 20 年的日历寿命,以及超过 100 万次循环的循环寿命。所有这些都根据寿命结束条件定义,以初始电容变化和初始 ESR 变化测量。每个模组都有特定的寿命结束条件,在各自的数据表中列出。伊顿超级电容器的日历寿命取决于其运行时的充电电压和温度函数。伊顿提供超级电容模组,可在 - 40 °C 至 + 65 °C(可能进一步在 + 85 °C 运行)的温度范围内运行。请联系我们,了解应用中的超级电容寿命预估。
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