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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kapazitätsangaben in Datenblättern bei gestapelten Cs (Supercap-Zellen)


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Autor: APW (Gast)
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Ist es eigentlich korrekt, dass bei gestapelten (d.h. in Reihe 
geschalteten) Supercap-Zellen in Datenblättern die Kapazität der 
einzelnen Zelle und nicht des gesamten Stapels als Kapazitäts-Nennwert 
angegeben wird?

Ich habe hier ein DS einer Vishay Supercap-Serie "196 HVC ENYCAP", da 
wird z.B. aufgelistet:

C_R=4F / U_R=1,4V
C_R=4F / U_R=2,8V
C_R=4F / U_R=4,2V usw.

obwohl diese Stapel aus den gleichen 4F/1,4V Einzelzellen gestapelt 
werden.
Ist den DS-Autoren ein Fehler unterlaufen oder fehlt mir gerade der 
rechte Durchblick?

Autor: ichbin (Gast)
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Möglicherweise hat das Datenblatt jemand erstellt der zuvor Datenblätter 
für Akkus gemalt hat...

Autor: Vka (Gast)
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Ich lese das auch so, dass es z.B. 4F mit diversen Spannungen gibt.
Wie die das intern machen, also diverse Scheiben mit entsprechend 
höherer Kapazität stapeln, kann einem als Endbenutzer ja eigentlich egal 
sein.
Wenn man da tatsächlich noch etwas umrechnen müsste, würde das doch 
sicher explizit drin stehen.

Autor: Joachim B. (jar)
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Vka schrieb:
> Wenn man da tatsächlich noch etwas umrechnen müsste, würde das doch
> sicher explizit drin stehen.

als wenn es NIE Fehler in Datenblätter geben würde.
Ich würde ja den Durchmesser vergleichen, 2 gleiche Zellen in Reihe 
halbieren nun mal die Kapazität, das könnte man mit doppelt großen 
Zellen ausgleichen.

Autor: soso (Gast)
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APW schrieb:
> C_R=4F / U_R=1,4V
> C_R=4F / U_R=2,8V
> C_R=4F / U_R=4,2V usw.

Die Angabe der Energie scheint deine These zu stützen:

Beispiel:
Für die drei Zellen:
"4F" ist mit 4,8V und 13Ws angegeben (macht 1,2F). Das passt zu den 
theoretischen 1,33V. Da es eine Min-angabe ist, sogar recht gut.

Also ist die Kapazitätsangabe einfach recht "kreativ" gemacht. Üblich 
ist das soweit mir bekannt nich. Denn die üblichen 5,5V-Goldcaps haben 
auch 1F, und das ist auch eine Reihenschaltung.

Da würde ich an deiner Stelle einfach mal den Vishay-Support um 
Klarstellung bitten. Oder die Kondensatoren einfach im Laden lassen.

Autor: APW (Gast)
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Eine 15F Supercap Einzelzelle (!) habe ich vor mir liegen, die kommt 
demnächst als NiMH-Backup-Ersatz in eine Zeitschaltuhr.

Das Spezielle bei diesen Caps ist, dass diese nicht weiter als bis auf 
eine bestimmte Mindestspannung entladen werden dürfen. Man hat also 
einen ausnutzbaren Spannungsbereich von N*(1,4V-0,8V). Dass es solche 
"Kondensatoren" gibt, wusste ich bis vor 3 Wochen auch noch nicht. Wohl 
eine Mischung aus Kondensator und Akku (heisst ja auch "Hybrid Storage 
Cap"). Die Einzelzelle ist, gemessen an ihrer Kapazität, verblüffend 
klein. (15F Knopfzelle: D=12mm  L=2,5mm) Die Entladekurve ist auch nicht 
Capacitor-like.


Ich habe jetzt mal eine Anfrage an Vishay geschickt.

Beim Schreiben ist mir eine Idee gekommen, wie die auf solche 
Kapazitätsangaben gekommen sein könnten. Aber der Gedankengang zu der 
Rechnung ist schon etwas schräg:

Die (relative) nutzbare Energie ist, aufgrund der 
Entlade-Mindestspannung, bei

1 Zelle:   1,32 [V^2] /  (1,4V)^2-(0,8V)^2
2 Zellen:  5,28 [V^2] /  (2,8V)^2-(1,6V)^2
3 Zellen: 11,88 [V^2] /  (4,2V)^2-(2,4V)^2
4 Zellen: 21,12 [V^2] /  (5,6V)^2-(3,2V)^2
5 Zellen: 33,00 [V^2] /  (7,0V)^2-(4,0V)^2

(allgem. Formel E=0,5*C*U^2, hier nur mit dem U^2 Term gerechnet)

Bei 2 Zellen hat man 5,28/1,32 = 4    (4-fache Energie bei doppelter 
Spannung)

Bei 4 Zellen hat man 21,12/1,32 = 16  (16-fache Energie bei 4facher 
Spannung)


Damit das einsichtig wird, muss man so tun, als ob bei gestapelten 
Zellen die Kapazität gleich bleiben würde. Die rechnen quasi den 
Mindestentlade-Spannungsoffset raus.

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