Superkondensatory.pdf
(
73 KB
)
Pobierz
Superkondensatory: Baterie zastępujący
Superkondensatory: Baterie
zastępujący
Kondensatory są jednymi z najbardziej istotnych elementów budowania
elektronicznych trzymać napięcie DC. Opierając się na tej samej zasadzie, ale
na znacznie większą skalę, nie można wykluczyć, że kondensatory mogą być
używane do przechowywania energii przez dłuższe okresy czasu. Dopóki jakiś
czas temu, jednak kondensatory tylko udało się trzymać bardzo mało energii w
porównaniu do zwykłego akumulatora.
Kondensatory: podstawowa idea
Rysunek 8.1:
Zasada kondensatorów.
Kondensatory składa się z dwóch przewodzące płytki równolegle i oddzielone
dielektrycznej izolatora. Płyty posiadają naprzeciwko opłat, które wytwarza
pole elektryczne. W przeciwieństwie do akumulatorów, gdzie energia jest
magazynowana w postaci chemicznej, przechowywanie kondensatorów
energetycznych w tej dziedzinie.
Pojemność jest określona jako
gdzie jest obszar równoległych płytek, jest to odległość pomiędzy nimi,
jest względna przenikalność lub stałej dielektrycznej i to przenikalność
kondensator jest przez
). Energii zgromadzonej przez
gdzie jest napięcie w całym równoległymi płytkami. Energii może zostać
zwiększona na wiele sposobów. Można zwiększyć napięcie stosowane , Ale
taka jest ograniczona przez maksymalną moc dziedzinie energii w którym
dielektryk rozpada się na niepowodzenie i rozpoczyna prowadzenie energii
elektrycznej, w wyniku zewnętrznego uszkodzenia części.
Pojemność można zwiększyć przy użyciu materiałów o wyższej stałych
dielektrycznych. Na odległość maksymalne napięcie
.
Energia jest proporcjonalna do i do kwadratu
. Aby maksymalnie
zwiększyć gęstość energii, wysoki
konieczna jest także uzasadnione .
Jeżeli wielkość kondensatora jest , Gęstość energii jest
elektryczna próżni (
Na dielektryk z politereftalanu etylenu (PET),
i
. Zatem
Ostatnim krokiem jest możliwe, ponieważ gęstość materiału wynosi około 1
kg / dm . To jest niska w porównaniu do baterii (Lead-cell kwasu typowej
gęstości energii z dnia 22 Wh / kg).
Superkondensatory
W 1997 roku naukowcy z CSIRO opracowali pierwsze Supercapacitor. Jest to
w zasadzie kondensatora, który jest w stanie utrzymać znacznie więcej za
pomocą cienkiej polimerów film do warstwy dielektrycznej. Elektrody są
wykonane z węglowych nanorurek. Gęstości energii normalny kondensator
jest tylko 0,5 Wh / kg. PET superkondensatorów można przechowywać cztery
razy więcej energii w porównaniu ze zwykłymi kondensatora.
Nanorurek węglowych i polimerów przydatnych na superkondensatorów.
Nanorurki węglowe mają doskonałe właściwości nanoporosity pozwalając
polimeru małe pomieszczenia do zasiadania w probówce i działać jako
dielektryk. Polimery są redoks (redukcja-oksydacji) Mechanizm składowania
wraz z wysokim powierzchni.
Istnieją badania będzie o zastąpienie nanorurek węglowych z materiałów
ceramicznych na ich właściwości nadprzewodnictwa.
Przewagę nad bateriami
Superkondensatory są dobrze przystosowane do wymiany baterii w wielu
aplikacjach. Jest tak, ponieważ w momencie ich skala jest porównywalna z
baterii, od małych używane W przypadku telefonów komórkowych do dużych,
które można znaleźć w samochodach osobowych. Nawet superkondensatorów
ma mniejszą gęstość energii w porównaniu do baterii, to uniknąć wielu bateria
wady.
Baterie mają ograniczoną liczbę ładowania / rozładowywania i czasu
pobierania i odprowadzania ponieważ proces ten obejmuje reakcje chemiczne
ze wskaźników braku chwilowego. Te reakcje chemiczne mają pasożytnicze
cieplnej prasowa, która powoduje baterii rozgrzać. Baterie mają ograniczoną
cyklu życia utraty wydajności i akumulatory kwasowe są niebezpieczne dla
środowiska.
Superkondensatory może być ładowana i rozładowana niemal nieograniczoną
ilość razy. Mogą absolutorium w zakresie milisekund i są zdolne do
wytwarzania ogromny prądy. Stąd są one bardzo przydatne w obciążeniu
niwelowania aplikacji i dziedziny, w których nagłe zwiększenie mocy jest
potrzebne w ułamku sekundy. Nie zwalnia żadnego cieplne ciepła w trakcie
rozładunku.
Superkondensatory mają bardzo długą żywotność, co zmniejsza koszty
utrzymania. Nie uwolnienia wszystkich niebezpiecznych substancji, które
mogą szkodzić środowisku naturalnemu. Ich występ nie obniża się wraz z
upływem czasu. Superkondensatory są bardzo bezpieczne dla składowania są
łatwo odprowadzane. Mają niski wewnętrznych oporów, nawet jeśli wielu z
nich są połączone razem.
Mimo iż mają mniejszą gęstość energii, są bulkier i cięższe niż odpowiednik
baterii, które już otrzymują baterii do wielu zastosowań w mocy zwolnienia ze
względu na swoją gotowość.
Wnioski
Superkondensatory były początkowo używane przez wojsko USA, aby
uruchomić silniki czołgów i łodzi podwodnych. Większość aplikacji, dziś są w
dziedzinie pojazdów hybrydowych oraz podręcznych urządzeń elektronicznych.
NASA ma projekt badawczy w celu wykorzystania superkondensatorów w
elektryczny autobus zwany Hybrid Electric Transit Bus. Energii zużywanej do
uruchomienia silnika i przyspieszenia autobus jest odtwarzany w trakcie
hamowania. Podczas Próby, autobus załadowany 30 superkondensatorów,
każdy z nich o wadze 32 kg i wyzwalania energii 50 kJ na 200 V udało się
uruchomić cztery mile.
W większości pojazdów hybrydowych, 42 superkondensatorów V są
wykorzystywane. General Motors opracował pickup truck z silnikiem V8, który
używa Supercapacitor w celu wymiany baterii. Sprawność silnika wzrosła o
14%. Supercapacitor dostaw energii do alternatora. Toyota opracowała silnik
Diesla przy użyciu tej samej technologii i twierdzi się do korzystania tylko 2,7
litra paliwa na 100 km.
Na obszarach wiejskich, gdzie są napięcia sags w sieci elektroenergetycznej,
superkondensatorów mogą być stosowane w celu ograniczenia wpływu
wahań.
Supercapacitor została udostępniona opinii publicznej. Handlowych
Supercapacitor może pomieścić 2500 farad, publikację 300 A prądu
szczytowego z napięcie szczytowe obsługi około 400 V. Cyklu życia tego
Supercapacitor jest więcej niż
opłaty / cykli ładowania akumulatora.
Matti Juvonen 2003-02-07
Plik z chomika:
sunzi
Inne pliki z tego folderu:
CO_TO_JEST_DARMOWA_ENERGIA.pdf
(444 KB)
Czy_energii_może_zabraknąć.pdf
(145 KB)
Energia_z_księżyca.pdf
(233 KB)
Mikrofale.pdf
(2274 KB)
NOWE_BATERIE-AKU.pdf
(103 KB)
Inne foldery tego chomika:
akumulatory
Baterie_słoneczne_-_ogniwa_fotowoltaiczne
biomasa
biopalwo
dom
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin