1. Différentes façons de stocker l'électricité
En termes courants, les condensateurs stockent l'énergie électrique. Les batteries stockent l'énergie chimique convertie à partir de l'énergie électrique. Le premier est une simple transformation physique, le second une transformation chimique.
2. La vitesse et la fréquence de charge et de décharge sont différentes.
Le condensateur stocke directement la charge. Par conséquent, la vitesse de charge et de décharge est très rapide. Généralement, il ne faut que quelques secondes ou minutes pour charger complètement un condensateur de grande capacité ; la charge d'une batterie, quant à elle, prend généralement plusieurs heures et est fortement influencée par la température. Cela dépend également de la nature de la réaction chimique. Les condensateurs doivent être chargés et déchargés au moins des dizaines de milliers, voire des centaines de millions de fois, tandis que les batteries ne nécessitent généralement que des centaines, voire des milliers de fois.
3. Différentes utilisations
Les condensateurs peuvent être utilisés pour le couplage, le découplage, le filtrage, le déphasage, la résonance et comme composants de stockage d'énergie pour les décharges instantanées de courant important. La batterie est uniquement utilisée comme source d'énergie, mais elle peut également jouer un rôle dans la stabilisation de la tension et le filtrage dans certaines circonstances.
4. Les caractéristiques de tension sont différentes
Toutes les batteries ont une tension nominale. Les différentes tensions de batterie sont déterminées par les différents matériaux d'électrodes. Par exemple, une batterie au plomb (2 V), une batterie au nickel-hydrure métallique (1,2 V), une batterie au lithium (3,7 V), etc. La batterie continue de se charger et de se décharger autour de cette tension pendant une durée maximale. Les condensateurs n'ont aucune exigence de tension et peuvent varier de 0 à n'importe quelle tension (la tension de tenue indiquée sur le condensateur est un paramètre garantissant une utilisation sûre du condensateur et n'a aucun rapport avec ses caractéristiques).
Pendant le processus de décharge, la batterie persiste obstinément à une tension proche de sa tension nominale sous charge, jusqu'à ce qu'elle ne puisse plus la maintenir et commence à chuter. Le condensateur n'a pas cette obligation de « maintien ». La tension continue de chuter avec le flux depuis le début de la décharge, de sorte que lorsque la puissance est largement suffisante, elle atteint un niveau « horrible ».
5. Les courbes de charge et de décharge sont différentes
La courbe de charge et de décharge du condensateur est très raide, et la majeure partie du processus peut être effectuée instantanément. Il est donc adapté aux charges et décharges rapides à courant élevé et à forte puissance. Cette forte courbe favorise la charge et permet une exécution rapide. Cependant, elle devient un inconvénient lors de la décharge. La chute rapide de tension rend difficile le remplacement direct des batteries par des condensateurs dans le domaine de l'alimentation électrique. Pour intégrer ce domaine, deux solutions s'offrent à vous : l'utiliser en parallèle avec la batterie afin d'analyser les forces et les faiblesses de chacun ; ou encore, coopérer avec le module CC-CC pour compenser les défauts inhérents à la courbe de décharge du condensateur et garantir une tension de sortie aussi stable que possible.
6. Faisabilité d'utiliser des condensateurs pour remplacer les batteries
Capacité C = q/ⅴ (où C est la capacité, q la quantité d'électricité chargée par le condensateur et v la différence de potentiel entre les plaques). Cela signifie que lorsque la capacité est déterminée, q/v est une constante. Si vous devez la comparer à celle d'une batterie, vous pouvez temporairement interpréter q comme la capacité de la batterie.
Pour plus de clarté, nous n'utiliserons pas l'analogie d'un seau. La capacité C est comparable au diamètre du seau, et l'eau est la quantité électrique q. Bien sûr, plus le diamètre est grand, plus il peut contenir d'eau. Mais quelle quantité peut-il contenir ? Cela dépend également de la hauteur du seau. Cette hauteur correspond à la tension appliquée au condensateur. On peut donc dire que, sans limite de tension supérieure, un condensateur Farad peut stocker l'énergie électrique mondiale !
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Date de publication : 22 novembre 2023
