Elektrikli arabalar ve Güneş Paneli için Yüksek Güç Yoğunluklu Ultracapacitor

Güç yoğunluğu Ultracapacitor

Bir kondansatörün güç yoğunluğu, belirli bir hacim için üretebileceği güç miktarıdır. Örneğin, kapasitörler pillerden çok daha hızlı enerji sağlayabildiklerinden, pillerden daha fazla güç yoğunluğuna sahiptirler. Küçük bir kondansatör, bir pilin daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olmasına rağmen, büyük bir pilden çok daha yüksek güç yoğunluğuna sahip olabilir. Başka bir deyişle, güç enerji kullanma oranıdır. Bir kondansatörün güç yoğunluğu genellikle gram başına veya birim hacim başına potansiyel enerji olarak ifade edilir.

Kondansatörde depolanan enerji: C'nin kondansatalasyon (F) ve V'nin şarj gerilimi olduğu E=1/2 CV2.

İhtiyaç duyulan enerji: 85 kWh
Şarj gerilimi V=600

Bağıl izin k=16 milyon (Bu açık literatürde bildirilen dielektrik sabit için en yüksek değerdir.

Tek bir tabakakasitörün alanı
A=20cm x 20 cm=400 cm2
Dielektrik kalınlığı
t=20 x10-6

85 kWh'lik bir birim için toplam kapasitans (geometrik kapasitans olarak adlandırılır):

  • C= 2E/V2 = 2 x 85 000 x 3600/(600)2= 1.700 F
  • Kapasitans 1 tabaka: (=Ԑ0*kA/t): 0,2832 F/layer 
  • Enerji yoğunluğu: 5.900 Wh/lit 
  • Özgül Enerji Yoğunluğu: 1.734 Wh/kg 
  • Gravimetrik Güç Yoğunluğu Ultracapacitor | frekans ı 1: 7.780 W/kg 
  • Toplam ağırlık enerji depolama cihazı sadece yığılmış katmanları: 49 kg

Boşaltma yüke bağlıdır:

Li-Ion piller üzerinde katı hal cihazlarının birçok avantajı vardır (çevre kirliliği yok, milyonlarca şarj ve boşaltma döngüsü ve birkaç bahsetmek için çok hızlı şarj) süper kapasitörün tek dezavantajı yük altında boşaltma döngüsü sırasında sabit voltaj tutmak için yetersizliktir.

Süper kondansatördeki gerilim sürekli olarak azalır ve voltaj ın azalma hızı yüke bağlıdır.

Daha yüksek yükler gerilimin daha hızlı düşmesine neden olur. Bu sorunun çözümü yüksek enerji yoğunluğu ile yüksek güç ünitesi imal etmektir.

Seramik tabanlı tek katmanlı enerji depolama cihazı.

20 milyon dielektrik sabiti ile çığır açan seramik/metal.

Bu kadar yüksek güç yoğunluğu (yüksek kWh/kg) süper kapasitörler ile, her birimdeki gerilim belirli bir değerin altına düşene kadar birkaç üniteyi gemiye koymak ve birbiri ardına boşaltmak mümkün olacaktır.

Bu şekilde akü setinin tüm ömrü boyunca voltajı yüksek tutmak mümkün olacaktır. Bu kolayca bugünün modern elektronik kullanılarak yapılabilir.

"Açık literatürde şimdiye kadar bildirilen en yüksek değer olan 20 milyonluk bir dielektrik sabitine ulaştık. Şimdi şarj gerilimi ve tabaka kalınlığı arasında bir denge bulmak zorunda"

Malzemenin doğası gereği (şarj dielektrik/metal yüzeyinde depolanır) kondansatörün şarj edilmesi depolanacak güce bağlıdır. Güç düşükse (birkaç kWh) şarj saniye ler içinde yapılır.

Enerji 50 veya 80 kWh gibi yüksekse, şarj istasyonunun yeterince yüksek voltaj ve akıma sahip olması koşuluyla şarj işlemi birkaç dakika sürebilir. Laboratuarımızda gösterildiği gibi birkaç katmanın şarj edilmesi, katmanların bir saniyeden kısa bir sürede tam bir şarj olduğunu göstermiştir.

Li-Ion pilleri kendinden şarj eder:

Li-Ion Pil deşarjlarının kendi kendine boşaltışları ilk 24 saat içinde yaklaşık yüzde 5'tir ve daha sonra ayda yüzde 1-2 kaybeder; koruma devresi ayda başka bir yüzde 3 ekler. Genel olarak, tüm pil kimyalarının kendi kendine boşalması daha yüksek sıcaklıkta artar ve bu oran genellikle her 10°C 'de (18°F) iki katına çıkar.

Bir pil sıcak bir araçta bırakılırsa gözle görülür bir enerji kaybı oluşur. Yüksek çevrim sayısı ve yaşlanma da tüm sistemlerin kendi kendine deşarj artar.

UltraCaps'in ESD'sinin kendi kendine boşaltışını öngörmüştür:

Süper kondansatörün kendi kendine boşaltılması, sıcaklık etkisinin daha küçük olması ve cihazın şarjı 20-30 güne kadar tutabilmesi dışında Li-Ion Battery'ye benzer. EEStor, biriminin elektriği 2-3 ay süreyle tutabildiğini iddia ediyor.

Sialon Seramik Ltd

Sialon Seramik Ltd ultrasonik çevre dostu enerji depolama cihazları veya 'piller' geliştirme hedefi ile kurulmuştur. Şimdi%60'ı gelişmiş, bu cihazlar elektrik enerjisinin depolanıp taşınmasında devrim yapacak. Şarj sadece 4 dakika ile, bizim pil kullanan bir elektrikli araç kadar sürücü mümkün olacak 480 kilometre kadar mevcut yavaş şarj Li-Ion piller aşan.

Merkez Ofis

  • Østerbrogade 226 st. tv.
  • DK-2100 Kopenhag
  • Kopenhag
  • Danimarka
  • CVR DK 37012807

Iletişim

8 Ağustos 2020 - Sat
Kopenhag, DK
26°C
kırık bulutlar
kırık bulutlar
3 m/s, N
51%
765,07 mmHg
oturdu08/08güneş08/09pzt08/10tue08/11wed08/12
dağınık bulutlar
24/22°C
kırık bulutlar
26/20°C
birkaç bulut
25/19°C
açık gökyüzü
23/18°C
açık gökyüzü
22/17°C
Metni kopyalama!
en_USİngilizce
fr_FRFrançais en_USİngilizce