การออกแบบเครื่องสำรองไฟขนาด 500 โวลต์แอมป์ โดยใช้ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์เป็นแหล่งจ่ายพลังงาน สำหรับคอมพิวเตอร์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การวิจัยในครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ 1) เพื่อศึกษาการเก็บพลังงานและปล่อยพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ร่วมกับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับและคอมพิวเตอร์ 2) หาประสิทธิภาพการทำงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ 3) ศึกษาการจ่ายพลังงานไฟฟ้าสำรองจากซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ และ 4) หาประสิทธิผลของชุดไฟฟ้าสำรองด้วยพลังงานจากซุปเปอร์คาปาซิเตอร์
ผลการวิจัยในครั้งนี้ทำให้ได้แหล่งจ่ายพลังงานหมุนเวียน ที่สามารถนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้มากกว่าหนึ่งล้านครั้งและไม่เกิดมลภาวะต่อสภาพแวดล้อม ซึ่งเมื่อพิจารณาจากผลการทดลองพฤติกรรมการเก็บพลังงานและปล่อยพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์สามารถประจุที่กระแสสูงได้ ขณะที่แบตเตอรี่ไม่สามารถประจุที่กระแสสูงได้ แต่แรงดันไฟฟ้าไม่ควรเกินพิกัด การเปลี่ยนแปลงของแรงดันจะเป็นแบบทันทีทันใด (Transient) และกระแสจะเป็นค่าคงที่ เวลาที่ใช้ในการประจุจะขึ้นกับกระแส ยิ่งกระแสสูงเวลาที่ใช้เก็บพลังงานจนเต็มจะเร็วมาก ในขณะที่ประจุที่กระแสต่ำจะใช้เวลานานกว่า ประสิทธิภาพการเก็บพลังงานและปล่อยพลังงานของซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ ที่แรงดันสูงตามพิกัด กระแสต่ำจะทำให้ได้ประสิทธิภาพสูง 95.20% ผลการวิเคราะห์ช่วงการเก็บประจุ พบว่าซุปเปอร์คาปาซิเตอร์จะใช้เวลาเก็บประจุเร็วกว่า 199 วินาที รองลงมาเป็นซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ต่อกับแบตเตอรี่ 604 วินาที และที่ใช้เวลาเก็บประจุนานสุดคือแบตเตอรี่ 1080 วินาที ผลการวิเคราะห์ช่วงปล่อยประจุใช้เป็นเครื่องสำรองไฟให้กับเครื่องคอมพิวเตอร์ พบว่าซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ต่อร่วมกับแบตเตอรี่จะใช้เวลาปล่อยประจุได้นานกว่า 56 วินาที รองลงมาเป็นแบตเตอรี่ 54 วินาที และที่ใช้เวลาปล่อยประจุเร็วคือซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ 41 วินาที ซึ่งการออกแบบไฟสำรองโดยใช้ซุปเปอร์คาปาซิเตอร์เป็นแหล่งจ่ายพลังงาน ทำให้เวลาที่ใช้เก็บพลังงานเร็วกว่าแบตเตอรี่
Article Details
ผลงานที่ได้รับการตีพิมพ์ ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารฯ
References
Telepart. (2015). Battery. [Online], Available:http://www.telepart.net/images/column_1241761283/Lion12V7D5.pdf.
Ultracapacitor cell integration kit. (2013). Datasheet [Online], Available:http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/docs/integration_kit.pdf
Boylestad, Robert L. (1997). Introductory Circuit Analysis. (8thed). New York : Prentice-Hall International.
Cao, J .and Emadi, A., 2012, “A New Battery/Ultra Capacitor Hybrid Energy Storage System for Electric, Hybrid, and Plug-In Hybrid Electric Vehicles”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, Vol. 27, NO. 1, pp. 122-132.
Chirawat W. (2010). RC Time Constant [Online], Available:http://www.chirawat.rmutk.ac.th/sites/default/files/teaching/2_53/RC_circuit.pdf.
Dong-Hoon Hwang, Jung-Won Park, Jae-Han Jung. (2011). A Study on the Lifetime Comparison for Electric Double Layer Capacitors Using Accelerated Degradation Test. Gyeonggi-do, Korea.
ELNA co.,Ltd. (2011). Electric Double Layer Capacitor. [Online], Available: http://www.elna.co.jp/en/capacitor/double_layer/catalog/pdf/dlc_tecnote_e.pdf .
Hammar A, Venet P, Lallemand R., Coquery G. and Rojat G. (2010). Study of Accelerated Aging of Supercapacitors for Transport Applications. IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS, VOL. 57, NO. 12, p. 3972-3979.
Hart, Daniel W. (1997). Introductory to Power Electronics. New York : Prentice-Hall International.
Rares Bodnar, William Redman-White. (2011). A 250W/30A Fast Charger for Ultracapacitors with Direct Mains Connection. University of Southampton.