電気二重層キャパシタの容量計算


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

電気二重層キャパシタは少しずつ有名になってきていますが、実際どれくらいの電力を貯めることができるのでしょうか?
他サイトでも計算式がありますが文系の人でもわかるように簡単に説明してみようと思います。

計算式は



です。

「Ws」はワット/秒です。
Whはワット/時間ですね。
10Wの電球を1時間点灯させれば消費電力は10Whです。
Wsに直すと10W×3600秒=36000Wsです。

「C」はキャパシタ静電容量(F=ファラド)です。
「V」は使用する電圧の範囲です。
乾電池の場合、電圧は1.5V一定で出力されますが、電気二重層キャパシタの場合は満充電された定格の電力を消費していくと電圧は低下していきます。
電圧を何Vから何Vまで使うのかによって容量は変わってきます。
DCDCコンバータの特性によっても変わってきます。
たとえば、わかりやすくするため2.5Vから1Vまで使うことにしましょう。
これであれば使用する電圧の範囲は(2.5×2.5)-(1×1)で5.25となります。

2.5V100Fの電気二重層キャパシタを2.5Vから1VまでDCDCコンバータ使いDCDCコンバータの電圧変換効率を80%と考えた時、消費電力(Ws)は、

100F×{(2.5V×2.5V)-(1V×1V)}÷2×0.8=250Wsです。
Whに直すと250÷3600(秒)=0.069Whです。
LEDを点滅動作させるのが精一杯でしょうか?

ただし、短時間に放電させる場合は 個々の電気二重層キャパシタ自身の内部抵抗なども関係するため一概に上記の式が適用されるわけではないでしょう。また、長時間かけて放電させる場合も個々の電気二重層キャパシタの自己放電が関係するため、こちらも上記の式が必ず適用されるわけではないでしょう。