Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги наманган муҳандислик – Қурилиш

 
Fig 1. Charging and discharging supercapacitors and resulting capacitors 
These capacities C1 and C2 are in series and equivalent capacitance [F] is: 
If capacitor has similar electrodes, we get two equal capacities and equivalent 
capacity is: 
( C1 0.5
* C1 = C2, Ceq
)
In the case of asymmetry, the equivalent capacitance is smaller capacity:
(C1 >> C2, Ctotal ≈ C2
)
4.2 Storage mechanism in supercapacitors: 
Electrochemical capacitors use the double layer to store energy where there are 
two concepts for storing energy first is: Electrostatic Storage that happens result of 
separation of shipments, and the second is: Electrochemical Storage, that Resulting 
from Redox Reactions Accompanied by the shipment [2]. 
4.3 Advantages [3;4]: 
- Number of charge and discharge cycles is large: (104 – 106) cycles 
Power Density is large: (1000-5000) W/kg.
-
Fast response time: Milliseconds.
-
ESR internal resistance is very small: (≈0.01 ohms).
-
- Environmentally (there are no emissions). 
- It can work at high temperatures with reasonable frequency, so it is ideal for PV 
systems. 
4.4 Disadvantages: 
- High self-discharge. 
- There is need for a serial connection to obtain high voltage, which leads to need 
for a complex voltage balance circuit. 
- Low energy density. 
- Supercapacitors with high energy and power density are available but its cost is 
high. Research indicates that its price will decrease in the coming years [5]. 
4.5 Comparing with batteries: 

---

235 
Fig2. shows the energy density and power density of each of them, which enables 
us to determine optimal field of work for each them: 
Fig 2. Energy density and power density of batteries and supercapacitors [6] 
Energy density and energy density is considered one of the most important 
concepts in the world of storage because it determines the optimum source 
according to application. For example, to run for long periods, we are looking for 
sources with high-energy intensity, such as batteries technology, which has a high 
energy density (8-600 wh/kg) that can be used to increase. The operating time of 
the load, while in event that it is required to withdraw a large capacity regardless of 
time we are looking for sources with a high power density such as supercapacitors 
(>1 kw/kg) so that it can be used when the engines take off or even when braking. 
A review of multiple studies on time operating, costs and efficiency of Lead 
Acid Battery, Li-ion and Supercapacitor were compiled in the following table: 
The lithium-ion considered as expensive storage element but does not 
require frequent replacements when compared to lead acid, while despite high cost 
of supercapacitors, they do not require maintenance and its life is long. In terms of 
efficiency, supercapacitors and lithium-ion are more efficient than lead-acid [7].