Kompaktni superkondenzatorji znamke Eaton

25.07.2025

Superkondenzatorji so se trajno udomačili v elektronskih napravah – od potrošniških izdelkov, industrijskih naprav do električnih vozil. V prispevku predstavljamo ponudbo znamke Eaton in komponente TV/TVA, ki odlično ustrezajo potrebam nekaterih zelo priljubljenih aplikacij.

Foto: TME

V tem članku podrobneje predstavljamo ponudbo Eaton na področju superkondenzatorjev, natančneje – serije TV in TVA. Njihov proizvajalec je ugledna znamka, specializirana za energetiko in upravljanje z električno energijo. Komponente se ponašajo s številnimi pomembnimi lastnostmi, kot so: nizka ESR, visoka gostota moči ali konkurenčne dimenzije. Poleg specifik elementov in njihovih potencialnih uporab, so predstavljene tudi primerne aplikacije superkondenzatorjev, predvsem na področju pametnih števcev elektrike, plina in vode. 

Lastnosti superkondenzatorjev 

Superkondenzatorji Eaton iz serije TV/TVA so komponente, ki lahko shranjujejo velike količine energije (kapacitete od 3,3F do 100F), odlikujejo pa jih visoka zanesljivost in dolga življenjska doba. Te lastnosti so dosežene z uporabo dvojne električne plasti (plast Helmholtza, na kratko EDLC od angl. Electric Double Layer Capacitor) ter avtorskih tehnologij in materialov proizvajalca. Komponente te vrste se vse pogosteje uporabljajo v sistemih za nujno in hibridno napajanje, skladiščih energije (in njihovih krmilnikih). Uporabljajo se ne samo za samostojno shranjevanje nabojev. Pogosto delujejo skupaj z baterijami in so vključene v vezje samo takrat, ko je treba dostaviti ali pobrati tok z veliko intenzivnostjo (impulzna moč), kar vodi do podaljšane življenjske dobe celic in optimizacije stroškov.   

Slika 1: Relativno majhen (Ø 18,5 x 42 mm) kondenzator serije TVA ima kapaciteto 60F. 

Zaradi izjemnih parametrov kondenzatorjev TV/TVA je mogoče izdelati sisteme (baterije), ki delujejo z močmi celo v megavatih. Velika prednost predstavljenih izdelkov je tudi nizka ESR (angl. Equivalent Series Resistance, torej nadomestna zaporedna upornost) pri visoki gostoti moči. 

Več o parametrih superkondenzatorjev serije TV/TVA v nadaljevanju članka. 

Pametni števci 

Strokovnjaki znamke Eaton vsakodnevno komunicirajo s strankami, ki načrtujejo inovativne rešitve, v katerih imajo superkondenzatorji ključno vlogo. Ena takih aplikacij so pametni in na daljavo delujoči števci porabe. Z njimi lahko dobavitelji natančno upravljajo vire, kot so: električna energija, plin ali voda. Predvsem natančneje sledijo njihovi uporabi ali pa izvajajo vklop/izklop določenih medijev brez pošiljanja delavca na mesto bivanja stranke. Pomembno je: tudi če pride do resne okvare napajanja, lahko pametni števec še vedno komunicira s centralo, pošilja poročila o porabi in tehnična opozorila. 

 
Slika 2: Števec, nameščen na težko dostopnem mestu, se običajno bere samo na daljavo. 

Omenjene funkcije števci lahko izvajajo prav zaradi superkondenzatorjev. Prvič, shranjujejo energijo: bodisi potrebno za napajanje celotnega števca bodisi samo občasno, npr. ko mora sistem izvesti prenos podatkov ali napajati izvršilni element, kot je elektromagnetni ventil. Takšne naloge lahko zahtevajo napetost in/ali tok, ki presegata parametre majhne celice, ki jo števec uporablja med zbiranjem podatkov. Superkondenzator shranjuje naboj z majhnim tokom, ki ga črpa iz baterije, nato pa ga sprosti v veliki dozi, napaja določen sistem (oddajnik, aktuator itd.). 

Vredno je opozoriti, da sistem napajanja, ki uporablja superkondenzatorje, lahko sprošča energijo na nadzorovan način. Omogoča torej delovanje z vsakim komunikacijskim modulom, tudi če dana tehnologija zahteva daljšo aktivnost, npr. za prijavo v omrežje (GSM/LTE/5G, LoRa, celo WiFi). 

Seveda, superkondenzatorji lahko služijo tudi kot glavni vir napajanja. Stabilizirano praznjenje komponente takrat zagotavlja energijo v dolgih časovnih obdobjih, npr. za vzdrževanje spomina ure RTC. 

Superkondenzatorji TV/TVA 

Superkondenzatorje serije TV/TVA je mogoče kupiti neposredno iz skladišč TME. Glavna razlika med skupinami TVA in TV je termična toleranca, ki znaša (ustrezno): -40...65 °C ter -50…85 °C. Komponente so izdelane v formatih THT, tj. z izvodi za skozi luknjo montažo (nameščene so v rastrih 3,5 mm, 5 mm ali 7,5 mm). Premer komponente znaša od 8,5 mm do 18,5 mm, pri višinah 21…60,5 mm. V asortimanu so komponente s kapacitetami od 3,3 F do 100 F. Njihova nominalna delovna napetost je 3V DC. Kot že omenjeno, izdelki odlikujejo nizka ESR, ki se giblje v območju 11…75 mΩ (odvisno od modela). Pomemben parameter superkondenzatorjev predstavlja tok uhajanja: tukaj dosega vrednosti od 13 µA do 225 µA. 

Slika 3: Kapacitete 3,3 … 15F 

Slika 4: Kapacitete 25 … 35F 

Slika 5: Kapacitete 60 … 100F 

Kondenzatorji imajo certifikat UL in se od konkurence odlikujejo z visoko učinkovitostjo in življenjsko dobo. Ponujajo izjemno gostoto vršne moči ter skladiščeno energijo. S temi lastnostmi, kot tudi opisanimi parametri, odlično ustrezajo potrebam za števce električne energije, plina in vode – a se odlično obnesejo tudi v vezjih radijskih naprav (komunikacijskih modulov, relejev), NAS strežnikov, sistemov za nujno napajanje (stikala za izbiro vira) in naprav za izkoriščanje obnovljivih virov energije (predvsem fotovoltaika). 

Vir: TME (tme.eu)