電気二重層キャパシタ・電気二重層コンデンサ


家庭用蓄電設備構想
電気二重層キャパシタ・電気二重層コンデンサ・EDLC・Electric double-layer capacitor


では、どれくらいの大きさになるのか?
水色の電気二重層キャパシタの定格は12Vですがこれを12Vから3Vまで使ったとして約3Whでした。
サイズは100×100×250ほどだったと思います。

かなり大まかですが、3KWhの電力を溜めようと思うと1000個分必要です。
1000×1000×250で100個分です。ということは1000×1000×1000で400個分。
3KWhであば計算上1m×1m×1mのブロック2.5個分の体積となりますが、そんなうまくはいかないと思います。低コスト化を考えて 2倍としてもブロック5個分。

実際、この電気二重層キャパシタには超高価な活性炭が使われています。
体積を小さくすることもその要因ですが、家庭用の場合は超高価なものでなくてもよいし、体積もそんなに重要ではないと考えます。
実際の小型の積層型 電気二重層キャパシタはこんな感じで積層されて電圧を高めています。


電気二重層キャパシタを大型化しても急速に充放電するわけでもないし放電もゆっくりとするのであれば多少の自由度はありそうです。

そして、充電方式。
電気二重層キャパシタを単純に直列に接続して充電すると内部抵抗の低い電気二重層キャパシタに定格以上の電圧が流れ、何度か充電するうちにプシューっとガスがでてお亡くなりになることがあります。
お亡くなりになる前は、円形の電気二重層キャパシタであれば上下の平らな部分が膨らんでくるのでわかります。
50直列だと顕著に症状があらわれるでしょうね。

では、どうするか。
一番簡単なのは個別充電することです。
そして、使う時は直列で使う。



少量小容量では動作しているので大型にすることは可能だと思います。
太陽電池を使ったテストをしましたが、太陽電池の場合は逆流防止と過電圧防止回路等必要です。家庭用電力で充電する際は不要かもしれないですが、過電圧防止回路は入れておいた方が良さそうですね。
これで各セルをDC2.3Vで充電します。特に急ぎませんので深夜の時間帯にできるだけ長く充電したいです。
たくさんの電気二重層キャパシタを個別に充電しようとすると1つ当たりの電源サイズは小さい方が安くていいです。
充電時間が決まればおおよその必要な充電電流値が決まりますね。
そしてこれを直列に接続して、電圧を高めDCDCコンバーターとインバーターで交流変換して使います。
基本的に夜間の余剰電力を貯めるシステムなのですが、オプションで屋根の上の太陽電池で発電した電力を蓄えることもできれば災害時に威力を発揮しますね。