电动车快速充电, 重量轻, 电容

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功率密度

功率密度 储能装置

它是所有关于高介电常数和低电压充电

功率密度超级电容器

电容器的功率密度是它能为给定体积产生的功率量。例如, 电容器比电池具有更大的功率密度, 因为它们能比电池更快地提供能量。即使电池的能量密度较高, 小电容的功率密度也会比大电池高得多。换言之, 权力是使用能量的速度。电容器的功率密度通常表示为每克或每单位体积的势能。

存储在电容器中的能量: E = ½ CV2 , 其中 C 为电容 (F), V 为充电电压。

所需能源:85 千瓦小时
充电电压V=600

相对介电常数k=16 万元(这是公开文献中报告的介电常数的最高值

单层电容器的面积
A=20cm x 20 cm=400 厘米2
介质厚度
t=20 x10-6

对于85千瓦时的单位, 总电容 (称为几何电容) 为:

  • C = 2 e/V2 = 2 x 85 000 x 3600/(600)2= 1700 F
  • 电容1层:(= Ԑ0* kA/吨): 0.2832 楼/层 
  • 能量密度: 5900 Wh/点亮 
  • 特定能量密度: 1734 Wh/千克 
  • 重量功率密度超级电容器 | 频率为 1: 7780 瓦/千克 
  • 总重量储能装置 仅堆叠图层:49 公斤

放电取决于负载:

固态设备在锂离子电池上有许多优点 (没有环境污染、数以百万计的充电和放电循环以及非常快速的充电), 超级电容器的唯一缺点是无法保持稳定的负载下放电周期内的电压。

超级电容器的电压会稳步下降, 电压降低的速度取决于负载。

更高的负载将导致电压下降更快。的 解决 方案 这一问题是制造高能量密度的高功率单元。

基于陶瓷的单层储能装置。

突破性的陶瓷/金属与1600万二电常数。

凭借如此高的功率密度 (高千瓦时/千克) 超级电容器, 可以将其放在板上 几个单位 然后放电一个单位, 直到每个单元的电压降到一定值以下。

这样就可以在电池的整个使用寿命期间保持电压高。这可以很容易地使用当今的现代电子设备完成。

"我们已经实现了1600万的介电常数, 这是公开文献中所报告的最高值。现在我们必须找到充电电压和层厚度之间的平衡 "

弗拉基米尔 d. 克瑞斯迪克 鸣叫

由于材料的性质 (电荷存储在介质/金属的表面), 电容器的充电取决于要存储的电源。如果功率低 (几千瓦时) 充电是以秒为单位完成的。

如果能量是高的, 例如50或80千瓦小时, 充电可能需要几分钟, 只要充电站有足够高的电压和电流。像我们实验室已经演示的那样, 对几个层进行充电, 在不到一秒的时间内显示了层的全部电荷。

自放电锂离子电池:

锂离子电池放电的自放电在头24小时内约为 5%, 然后每月损失一次。保护电路每月增加3% 个。一般来说, 所有电池的自放电在较高的温度下会增加, 而速率通常 双打 每 10°c (18°F)。

如果电池留在热车辆中, 则会产生明显的能量损失。高循环计数和老化也增加了所有系统的自放电。

预测超级电容 ESD 的自放电:

超级电容器的自放电与锂离子电池相似, 但温度效应较小, 设备应能保持20-30 天的充电。 EEStor 声称他们的单位能够持有电力2至3月。

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