Elektrik depolama: grafen ultracapacitor-600Wh / kg!

Merhaba herkese merhaba. Bir kapasitörün% 50 şarj verimi,
Cevap verdim ve verimin gerçekten% 50 olduğunu gösterdim. Tekrar 'dirk pitt' grafiğini alıyorum

dirk pitt yazdı:sonra HERKES İÇİN BİR KEZ ve bu sonuncusu çünkü trol etmeye başladığını hissediyorum. EVET 1 / 2CV² formülü her zaman geçerlidir. kinetik enerji için 1 / 2mV² gibi ya da hala ne biliyorum ama HAYIR sabit akım yüklü kapasitörde depolanan enerji enjekte edilenin yarısı değil. enjekte edilen ile eksi devrenin düşük joule kayıpları, özellikle kapasitörün ESR'si ile aynıdır.
şarjın başlangıcında ve şarjın başlangıcında deltaV'dan başka bir yerde ESR'yi tahmin edebiliriz.

burada tipik bir yük eğrisi ve ardından sabit akımda yük. küçük dikey ofsetlerden ayrı olarak, gerilim eğrisinin altındaki alan yük ve boşaltmada hemen hemen aynıdır, değil mi? Bununla birlikte, şarj ve deşarjda sabit olduğum için, bu nedenle güç de şarj ve deşarjda hemen hemen aynıdır VE şarj ve deşarj süreleri aynı olduğundan, geri kazanılan enerji enjekte edilenle hemen hemen aynıdır. en azından yarısı değil. QED.

ve diyorum ki, iyi takip edin:

'Dirk pitt' tarafından sağlanan grafiği alıyorum.

-1) Akıma (sabit olarak bile) sahip olmak için sıfır olmayan bir voltaja ihtiyacınız vardır. Sıfır voltaj, sıfır akım, tamam ...

-2) Grafikte, bir elektronik devre tarafından sağlanan sabit akımı görüyoruz, bu devre şart bir voltaj enerjisi tedarikçisi U tarafından tedarik edilmelidir (basitlik için 1 volt alın). Nihayetinde kapasitöre enerji sağlayan odur, tamam ...

-3) 1 amperlik sabit akım kapasitörünün (C) şarj süresi (basitleştirmek için 1 saniye) sırasında (hesaplamaları basitleştirmek için), voltaj terminalleri boyunca doğrusal olarak yükselir. Ok.

-4) Enerji tedarikçisi tarafından verilen güç U (ct) x I (ct) veya P'dir. Bu nedenle enerji (watt saat) P x T (şarj süresi) = W = 1v * 1a * 1s = 1 watt .. tamam.

-5) Bu süre zarfında kapasitör tarafından emilen güç u (t) x I (ct) fonksiyonudur. Kondansatör tarafından emilen güç de zamanın t fonksiyonu olarak bir değişkendir. Aynı zamanda, C terminallerindeki u voltajının (eğimli) üzerine bindirilmiş bir çizgidir. 1amp ve Umax1volt aldım).

-6) C tarafından depolanan enerji: 1 Amp x ux T'nin ortalama voltajı (şarj süresi). U'nun ortalama voltajını hesaplamak kolaydır; sıfırdan 1 (v) veya 0,5 volta kadar doğrusal olarak değişir!

Bu nedenle depolanan enerji 7amp x 1 sn x 1 volt veya 0.5 Watt'tır.
Aynı zamanda sağ üçgenin yüzeyinin u (ft) ve apsis) altındaki alanıdır, bu nedenle dikdörtgenin U (ct) x I (ct) altındaki yarısının yarısı ...

-8) §1'te enerji tedarikçisi tarafından verilen 4 Watt ile karşılaştırmak için ...

Bu nedenle verim 0.5 veya% 50'dir ...!

Ben yıkmak ve açıklamak için daha fazla basitleştiremiyorum!

danielj yazdı:-2) Grafikte, bir elektronik devre tarafından sağlanan sabit akımı görüyoruz, bu devre şart bir voltaj enerjisi tedarikçisi U tarafından tedarik edilmelidir (basitlik için 1 volt alın). Nihayetinde kapasitöre enerji sağlayan odur, tamam ...

Bu noktada mantık hatası vardır.
Bu devre elbette bir enerji tedarikçisi tarafından sağlanmalıdır, ancak voltajının zaman içinde sabit olması gerekmez (sabit bir akım şarjı için bile imkansızdır).

danielj yazdı:-b] Bu nedenle verim 0.5 veya% 50'dir ...! [/ b]

Sabit voltaj üreteci hipotezini koruduğumuz sürece bu sonuca varıyoruz

Bir elektronik mühendisi olan arkadaşımın% 50 verimi doğrulaması dışında. dijital simülatörü (SPICE, dünya çapında bilinir) kullanarak, devreyi simüle etti ve enerjiyi teoriye göre, şarj araçları ne olursa olsun iyi ölçtü!

Ve sonra akım jeneratörüne sabit bir voltaj sağlamazsanız, ona ne tedarik edersiniz?

Bazılarının inancını ikna etmeye çalışmıyorum, ben bir bilim adamıyım!

danielj yazdı: Ve sonra akım jeneratörüne sabit bir voltaj sağlamazsanız, ona ne tedarik edersiniz?

Bu durumda, mevcut jeneratörün tüm dahili diyagramı dikkate alınmalıdır.

Ben de biraz bilim insanıyım.

Şimdi biraz ayrıntı vermeye çalışalım:

Bir voltaj üreteci E, bir direnç R ve bir kapasitör C içeren bir devrede aşağıdakiler yazılabilir:

E = RI (t) + Uc (t) burada I (t), t zamanındaki devrede akımı temsil eder ve Uc (t) aynı anda kapasitör üzerindeki voltajı temsil eder.

Ayrıca Uc (t) ve I (t), I (t) = C (dUc / dt) kapasitörün yükünü ifade eder.

İlkinde I (t) ifadesini bu ifadeyle değiştirerek gelir:
E = RC (dUc / dt) + Uc (t)

Bu diferansiyel denklem, ilk koşula eklenir Uc (0) = 0 çözüme sahiptir Uc (t) = E (1-exp (-t / RC)).

Yani ben (t) =
C (dUc / dt) =
CE d (-exp (-t / RC)) / dt

Exp (ax) türevi * exp (ax) 'e eşit olduğu için -exp (-t / RC) türevi 1 / RC * exp (-t / RC)' dir.

bu nedenle I (t) = CE * 1 / RC exp (-t / RC) = (E / R) exp (-t / RC)

Jeneratör tarafından sağlanan enerji bu nedenle EI (t) dt = E * (E / R) exp (-t / RC) dt'nin integralidir.
E ve R sabit olduğu için bunları integralden çıkarabiliriz: exp (-t / RC) dt'nin E² / R integrali kalır.

Exp (-ax) dx integrali 1 / a olduğundan exp (-t / RC) dt integrali RC'dir.
Jeneratör tarafından sağlanan enerji E² / R * RC = CE² değerinde.

Kondansatör tarafından alınan enerji eşittir
Uc (t) I (t) dt = integrali
E (1-exp (-t / RC)) * (E / R) exp (-t / RC) dt = integrali
E² / R [exp (-t / RC) dt'nin integrali - integral (exp (-2t / rc) dt =
E² / R [RC - RC / 2] =
CE² / 2

Bu nedenle kapasitörde depolanan enerji, jeneratör tarafından sağlanan enerjinin yarısıdır.
Bu durumda verim% 50'dir.


Şimdi kondansatörü iki kez şarj edersek ne olacağını inceleyelim.
Bir voltaj jeneratörü V = E / 2 ile ilk kez.
Yukarıdaki hesaplama, kapasitörün enerji CV² / 2 = CE² / 8 depoladığını ve jeneratörün sağladığı enerji CV² = CE² / 4 olduğunu göstermektedir.

Ardından bu önceden şarj edilmiş kapasitörü E / 2 voltajına bir voltaj jeneratörü E'ye bağlayın.
Bu bağlantının zamanını yeni zaman kaynağı olarak alarak, başlangıç ​​RC (dUc / dt) + Uc (t) = E denklemi hala geçerlidir, ancak başlangıç ​​koşulu artık Uc (0) = E / 2 .
Sonra Uc (t) = E (1-exp (-t / RC) / 2) gelir ve bu nedenle I (t) = (E / 2R) exp (-t / RC)

Bu nedenle jeneratör tarafından sağlanan enerji aşağıdakilere eşittir:
E * I (t) dt = integrali
E * (E / 2R) exp (-t / RC) dt = integrali
Exp (-t / RC) dt'nin E² / 2R integrali =
E² / 2R * RC =
CE² / 2.

Kondansatör kısmen şarj edilmiş olduğundan jeneratör daha az enerji sağladı.

Toplamda, kapasitör iki kez CE² / 2 enerjisi topladı.
İlk jeneratör toplam 4CE² / 2 için CE² / 3 ve ikinci CE² / 4 enerjisi sağladı.

Bu nedenle verim (CE / 2) / (3CE² / 4) = 2/3

Sonuç: verim kullanılan jeneratör (ler) e bağlıdır.
% 50 değeri sadece tek bir sabit voltaj jeneratörü kullanılırsa ve diğer elemanlar saf bir dirençle karşılaştırılabilirse geçerlidir.

Jeneratör ile şarj etmek için sabit akım, integral hesabı olmadan da yapabiliriz:

I = C dUc / dt ilişkisi bize sabit olduğundan, Uc = It / C.

Kondansatör üzerinden E voltajına ulaşıldığında şarj işlemi durur, tc = CE / I

L'dirençte harcanan enerji şarj sırasında RI²tc = PİRİNÇ.

L'kapasitörde depolanan enerji mekanik olarak CE² / 2 (değişmez).

L'jeneratör tarafından sağlanan toplam enerji bu nedenle değer PİRİNÇ CE² + / 2 (enerji tasarrufu).

ve verim (CE² / 2) / (RICE + CE² / 2), yani CE tarafından basitleştirildikten sonra: E / (E + 2Ri)

Sabit voltaj yükünün aksine, bu kez verimlilik R'ye bağlıdır ve RI ne kadar düşükse, verimlilik 1'e o kadar yakındır.

danielj yazdı:Bir elektronik mühendisi olan arkadaşımın% 50 verimi doğrulaması dışında. dijital simülatörü (SPICE, dünya çapında bilinir) kullanarak, devreyi simüle etti ve enerjiyi teoriye göre, şarj araçları ne olursa olsun iyi ölçtü!

Ve sonra akım jeneratörüne sabit bir voltaj sağlamazsanız, ona ne tedarik edersiniz?

Bazılarının inancını ikna etmeye çalışmıyorum, ben bir bilim adamıyım!

bakalım baharatla simüle edilmiş mi, doğru mu

sabit akım üreteci sabit akım üreteci ... enerjinin nereden geldiğine bakılmaksızın

sabit bir akım jeneratörü mutlaka sabit bir voltaj kaynağından gelen akımı sadece direnç olarak aptalca dağıtan bir transistör ile sınırlayan doğrusal bir akım regülatörü değildir.

sabit akım jeneratörü, doğru enerjiye sahip, mekanik enerjiyle beslenen ve voltaj değişimine rağmen iyi bir verime sahip bir dinamo olabilir

bir indüktörde kesme ile istediğimiz her şeyi maksimum% 100 teorik verim ve gerçek bir verim ile, içine koyduğumuz malzemenin kalitesine göre istediğimiz kadar iyi yapıyoruz

Metodolojiyle ilgili iki kelime, eğer yapabilirsem, bir şey beni rahatsız ediyor:

danielj yazdı:Bir elektronik mühendisi olan arkadaşım dışında % 50 verimi doğruladı.

Hangi durumlarda? Ve diğerinde? Ve hangi değişken / ayarlarla? Tam olarak hangi devre? vb ...

"Bilimsel" iseniz, umduğunuz sonuca ulaşmak için bir şekilde (başka bir yolla değil) bir problem oluşturmayı kabul edersiniz "onaylamak istiyor", belki de diğer karşıt hipotezlerin" iyi "olup olmayacağını (veya olmayacağını) kontrol etmenin en iyi yolu değildir, bu büyük bir risk içerir. Çünkü gerçekten, bana öyle geliyor ki, bu koşullar altında: simülasyon kaçınılmaz olarak sonuca düşecektir "ümit".

Ve daha da doğrusu, şunu sormanın daha iyi olacağını söyleyebilirim: "bu şema veya şema ile hangi değeri bulacağız VS başka bir tür "? Beklenenin ne olduğunu belirtmeden ... Deneyciyi performans üzerinde etkilemeyecek kadar şimdiden "beklenen"! Ve daha da etik: bazıları"bağımsız bir laboratuvara anonim bir talep»Kim sizi tanımıyor (ya da talebin doğrudan kimden geldiğini bilmediğinden emin olmak için), tarafsız bir sonuçtan emin olmak vb.

Böylece simülasyonun sonucu verilebilirdi / vermeliydi "değerler", ve hayır "Beklenen bir sonucun onaylanması / geçersiz kılınması". Bazı şeyleri bir yere sunma biçiminde katı bir bilimsel eksiklik kokuyor. Bu yüzden merak ediyoruz: açıklamanızdaki protokol / deneysel plan nerede?

Diğer durumda, herhangi bir şekilde görünmeyen iki hipotezi test etmek (bunları doğrulamak ve / veya geçersiz kılmak / onaylamak için) gerekiyordu. kimi şeyler sunuyorsunuz. Sonuç şu olurdu: "Bir durumda böyle / s değeri / sn diğerinde VS böyle / s değeri / sn ..." Ve günün sonunda, size karşı çıkan teklifte de sonuç vermek zorundaydınız (bu sadık ve etik bir yaklaşım olurdu amha ... ve eğer bu kadar tarafsızsa).

Diğer tüm parametreler için aynen. Yani bunun değeri: yorum yok, ancak yaklaşımlarınızda mümkün olan en iyi titizliği korumak için gaf!

Ben de ikna etmeye çalışmıyorum ama "inanç"daha az olmayacak, ancak çeşitli nedenlerle paradigmanın o zamandan beri değişmesine neden olacak olan edinilmiş bilgiye dayalı olarak önceden var olan mahkumiyetlerden veya şeylerden de kaynaklanabilir. daha güncel teorik yaklaşımlar ... (kendi açımdan saf spekülasyon, sadece bunun gibi bir fikir ...) Yine de söylüyorum, hiçbir şey söylemiyorum, Bilimsel DEĞİLİM! Yani belki yanılıyorum? öyle olsa bile, bugün alçakgönüllülükle bir şeyler öğrenmiş olsaydım bu çok önemli olmazdı!

Her halükarda, gerçek kefaletler hakkındaki tartışmalarınızın kısa bir dönemini öğrendiğim için çok mutluyum.

Tam gövdeli olur

Cordialement,

Merhaba herkese merhaba!
Görüyorum ki 'gaston' matheux'un elektro 'obamo' olduğunu; tecno-philo 'chatelot'; 'surivai' ve 'dirk pitt' vb ... iyi kişilerdir!
Son mesajında ​​'obamo' genel bir gösteri yapmamı istedi, düpedüz bir kurs, orada yapamam, yetenekli hissetmiyorum! Buna ek olarak, matematikte gaston kolaylığı yok!

Ve tüm bu konu üzerinde bloglama kadar zaman harcamak planlamamıştı. Bu konuya meraktan indim ve kapasitörlerin tüm niteliklerden kesildiğini okuduğumda, kapasitörlerin yükünün% 50 teorik bir verimden 'normal' etkilendiğini göstererek tepki gösterdim. .. Herkes bana göründüğünü bilmiyordu ...
Not: bir boğucudan gelen yük aynı endişeyi ve daha fazlasını getirir, çünkü kesinlikle daha fazla bir şey iletmek için akımın salınmasına neden olma riski vardır!

Bununla birlikte, "yerli" bir güç kaynağımız varsa, değişken voltajlı ve sabit bir akım sağlıyorsa, teorik verimlilik artabilir mi?

Bence EVET! , üstel büyümeden kurtulduğumuz için, ama burada gösteremiyorum, düşünmemiştim ...

Gerilim VE empoze edilen akımda kontrol edilen bir dinamo kullanımı bunu başarmak için iyi bir örnektir; yine de tahrik motorunun mekanik gücünün uygun şekilde ayarlanması gereklidir. Ancak motorun, daha sonra jeneratörün verim birikimi, istenen hedefi tehlikeye atma riski taşır! Ve hepsinden önemlisi, bu modeli unutulmaya zorlayan karmaşıklık, ağırlık ve maliyet riskleri!

Kapasitörler, süper kapasitörlerin küçük miktarlarda enerji depolaması ve çok kısa sürede serbest bırakması için etkilidir, bu nedenle çok önemli bir anlık güçle
Voila!
Kg başına en fazla 600wh, bu zaten 10 wh sağlayan bir şişede (10 sentte) bulunan bir litre kolza tohumu yağı ile karşılaştırılmalıdır!

Bir arabayı frenlerken rejeneratif enerji mevcut akülerle çok iyi yapılır ve bu yeterlidir (çok sert fren yapmamalısınız, aksi takdirde tekerlekleri kilitlersiniz).

Şimdi, 25-11 arasındaki Gaston demosunda, ikinci kondomun deşarjında ​​bir hata olduğundan şüpheliyim, bir kınamaktan diğerine deşarj olması durumunda (1 ila 4 gün önce) Enerjinin% 5'si boşa harcanıyor, bu bir ders kitabı vakası!

Hatanın nerede olduğunu (veya olmadığını) bulmaya çalışmadım çünkü şu anda bir "poli-yakıt buharlaşma potası" kullanarak bir sıcak su kazanının yapımına zaman harcıyorum (özellikle sebze yağı). Bu sitedeki konuya bakın ...

Her şeyden önce kendin-yap (kelimenin tam anlamıyla ve aşağılayıcı kavramlar olmadan) yapan ve pek çok şey yapan "her işin ustası" bir teknisyenim ...

Dürüst olmak gerekirse, "ocaktaki tencere" den sonra koşmak için zamanım azalıyor.

Araştırmanıza devam etmenizi ve kondansatörü şarj etmek için bina için verimli ve pratik bir sistem bulmanıza izin veriyorum ...
Sonra ölçebiliriz. ;)
Seninle bir saat daha geçirdim ... a +

Bu detaylar için ve bunu Danielj'i işaret ettiğiniz için teşekkür ederim. Rhôoo, sufle düşüyor! Zaten? Çok kötü!

... peki, peki: şapkaya büyük bir ipucu ve çok teşekkürler Dirk Pitt et Gaston "da geçirdikleri zaman içinaçıklamak"onlar da, onlara sıcak bir şekilde söylemek pek bir şey yemez: işte, işte burada: Ben yaptım! Chatelot ve onun "pratik sağduyusu" (Ve aramızda bir yanlışlık olduğunu sanmıyorum. kısa kılıç diğerlerinin yanı sıra LiFePO4 aküleri için özellikle şarj / deşarj kontrol üniteleri geliştiren artı olmayan, ve bu, Cenevre Otomobil Fuarı'nda ne hakkında konuştuğunu kontrol etme fırsatım olan fiilen dolaşımdaki araçlar için veya ortağının araçlarından biri sergileniyordu, bunu Bernardd ile tartışmıştık ve güvenilir olabilir: Gaston, diğer "boyutlarını" unutmadan forum olarak RemundoGibi).

Merkezde sıfır kurşunla 2 puan, sonuca varmak isteyen herkese bırakıyorum: olduğu gibi, ultrakapasitörlerin büyük bir enerji israfı olmadığını söyleyebiliriz (değişir ...) ne de olmuş anladığımız gibi: çok daha iyi!