ForHosting KIT · 開発者向けツール

スーパーキャパシタのバックアップ時間計算

このスーパーキャパシタ用バックアップ時間計算ツールは、充電済みのバンクが定電力負荷を支えられる時間を、使用可能な最低遮断電圧に達するまでの範囲で推定します。実効静電容量、開始電圧、遮断電圧、負荷電力、必要に応じてコンバーター効率をご入力ください。秒、分、時間単位の動作時間に加え、コンデンサから利用できるエネルギーと変換損失後に負荷へ供給されるエネルギーを表示します。初期の容量設計、構成の比較、停電を十分に乗り切れるかの確認にご利用いただけます。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

負荷が実際に使える電圧範囲を設定します

スーパーキャパシタの公称静電容量が一定でも、取り出せるエネルギーが常に同じとは限りません。蓄積エネルギーは電圧の二乗に比例するため、開始電圧でのエネルギーと遮断時に残るエネルギーの差が重要です。この計算ツールでは、静電容量の半分に二つの電圧の二乗差を掛けます。遮断電圧は必ずしもゼロではなく、後段のコンバーター、コントローラー、リレーなどの保護対象が動作できる最低入力電圧を指定してください。開始電圧には、通常の充電上限や電圧ディレーティングを考慮し、バックアップ開始時のバンク電圧をご入力ください。静電容量には実効バンク容量を使用し、実際の直並列構成に合わないセル定格の単純な合計は使用しないでください。直列接続では実効容量が減少し、公差、経年劣化、温度、バランス回路、漏れ電流も実性能を低下させます。電圧と容量を控えめに見積もり、現実的な遮断値を使うことで、蓄積された全エネルギーを使えると仮定するより信頼性の高い推定になります。

利用可能なエネルギーを定電力動作時間に換算します

この計算では、保護対象機器が放電中を通して一定の出力電力を消費すると仮定します。コンデンサの利用可能エネルギーをジュールで求め、コンバーター効率を掛けて負荷に届くエネルギーを推定し、ワット単位の負荷電力で割ります。1 ワットは 1 秒当たり 1 ジュールなので、商が秒単位のバックアップ時間となり、分と時間でも表示されます。効率は小数でご入力ください。たとえば 0.90 は九十パーセントを表します。変換損失のない理想計算に限り 1 を使用してください。安定化された電子負荷では、コンデンサ電圧が下がるにつれて入力電流が増えるため、定電流より定電力の方が初期近似として適することがよくあります。単純な抵抗負荷や真の定電流負荷では放電式が異なるため、本結果を厳密値として扱わないでください。妥当な範囲で最大の連続電力を使い、始動や過渡エネルギーが必要保持時間に大きく影響する場合は別途加算してください。

推定値を評価して設計余裕を確保します

出力は理想的な解析推定であり、実物のバンク性能を保証するものではありません。等価直列抵抗により負荷投入時に瞬時の電圧降下が生じるため、エネルギーだけの計算より早く遮断電圧へ達する可能性があります。配線、保護素子、バランス抵抗、自己放電、コンバーターの待機電流、効率変動もエネルギーを消費します。静電容量の公差と劣化は、温度範囲や使用期間によって大きくなる場合があります。設計時は、比較用の公称条件、実運用を想定した低容量・低効率条件、負荷投入時にも遮断電圧を上回るか確認する最悪電圧降下条件を計算してください。必要時間を超える十分な余裕を持つバンクを選び、完成品を代表的な負荷と環境条件で検証することを推奨します。返される利用可能エネルギーは二つの入力電圧間におけるコンデンサ側の値で、供給エネルギーには指定効率が反映されます。この区別により前提条件が明確になり、容量選定を再現しやすくなります。

活用例

コントローラーの瞬停対策

短時間の電源断中にスーパーキャパシタで組み込みコントローラーを維持できるか推定します。

安全な停止に必要な容量設計

コンピューター、ロガー、産業用コントローラーが状態を保存して正常終了できるエネルギーを設計します。

電源切り替え時の保持

別の電源が起動または引き継ぐまで安定化電源ラインを保つバンク構成を比較します。

よくある質問

計算料金はいくらですか？

ブラウザーでは無料で実行でき、API リクエストは 1 回につき $0.002 です。

どの放電モデルを使用しますか？

二つの電圧間で利用できるエネルギーを用い、平均変換効率が一定の定電力負荷を仮定します。

遮断電圧を開始電圧より低くする必要があるのはなぜですか？

バックアップには正の使用可能電圧範囲が必要です。同じ値または高い遮断値では有効な放電区間がありません。

ESR による電圧降下も含まれますか？

含まれません。負荷投入時の初期電圧降下を別に確認し、ESR、配線、漏れ、公差、劣化、温度の余裕を設けてください。

効率はどのように入力しますか？

ゼロより大きく 1 以下の小数をご入力ください。たとえば 0.90 は平均効率九十パーセントです。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"capacitance":100,"initial_voltage":5.4,"cutoff_voltage":3,"load_power":10}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "capacitance": 100,
    "initial_voltage": 5.4,
    "cutoff_voltage": 3,
    "load_power": 10
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "capacitance": 100,
    "initial_voltage": 5.4,
    "cutoff_voltage": 3,
    "load_power": 10
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"capacitance":100,"initial_voltage":5.4,"cutoff_voltage":3,"load_power":10}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"capacitance":100,"initial_voltage":5.4,"cutoff_voltage":3,"load_power":10}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/supercap-backup-time", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "capacitance": 100,
  "initial_voltage": 5.4,
  "cutoff_voltage": 3,
  "load_power": 10
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.supercap_backup_time",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →