Depozitarea energiei electrice: Ultracapacitor-grafenă 600Wh / kg!

Bună ziua, ar trebui să știți că pierderea de energie prin descărcarea unui condensator în altul, este un caz manual care este studiat în domenii științifice. Pierdem 50% din energie conform calculului TEORETIC! Vezi mai jos...
Încărcarea teoretică a unei baterii nu are această problemă!
Modul de încărcare la curent constant sau la „tensiune constantă” (aici nu mai încărcăm nimic!) NU a fost luat în considerare în pierderea de energie ...
http://www.ilemaths.net/forum-sujet-187679.html
https://www.econologie.info/share/partag ... 9yQxQk.pdf
http://forums.futura-sciences.com/physi ... sique.html un extras de mai jos) ...
[Bune principii în fizică
Printre principiile care sunt folosite în fizică se numără conservarea energiei și conservarea sarcinii electrice.

Dar în exemplul următor, aplicarea unuia dintre cele 2 principii nu pare corectă.

Am o explicație, dar nu chiar o demonstrație care pare să arate că aplicarea conservării energiei nu trebuie aplicată simplu. Aplicarea sa ar trebui să fie destul de subtilă.

Cred că discuția care urmează va fi utilă.

Aceasta este celebra problemă a condensatoarelor. Una dintre capacitățile C este încărcată sub tensiunea V
Celălalt de capacitatea C (de asemenea și pentru a simplifica) este complet descărcat

Conectăm cei 2 condensatori prin conductori perfecți, hiper superconductori de rezistență R = 0 (în practică este imposibil, iar energia este într-adevăr pierdută în conductori)

Capacitatea echivalentă după conectarea celor 2 condensatoare (terminal la terminal) este de 2C
Tensiunea este V / 2

Sarcina inițială este Q = CV
Încărcarea finală este Q = 2C * V / 2 Conservarea încărcăturii este respectată. (Phew !!)


Energia inițială este E = 1/2 C V²
Energia finală este E = 1/2 (2C) V² / 4

Tocmai am pierdut 1/2 C V² / 4 sau 50% din energia inițială, unde s-a dus această energie?

Nu a dispărut cu efect Joule deoarece R = 0,

Prin urmare, este în altă parte, dar unde și cum să-l calculăm ......? ]

_ Răspund, energia din efectul Joule deoarece R trebuie să fie diferită de zero, dacă nu, nu putem aplica acest calcul ... Notă: tehnologia încărcătorului nu are nicio influență asupra pierderii de energie în timpul încărcare ... Acest lucru este specific condensatoarelor! Pentru baterii totul este diferit și mai simplu ...;)
A+

Bună, un link bun: http://nte-serveur.univ-lyon1.fr/gaude/energie.pdf

Buna danielj,

Problema este că vorbiți despre teoriile condensatorilor, în timp ce subiectul aici este utilizarea practică a supercondensatorilor.

Nu văd de ce un industrial ar vrea să se distreze conectând doi supercondensatori individuali pe un circuit.

Dacă vreți să spuneți că există constrângeri la supercondensatoare care nu există cu bateriile, este adevărat. Reversul este, de asemenea, adevărat. Dacă vrem să recuperăm energia din frânare, supercondensatoarele, de exemplu, sunt mult mai eficiente decât bateriile.

Ați început prin a explica acest lucru: „teoria electronicii a demonstrat (și a verificat) că, pentru a ÎNCĂRCA un condensator, pierdem SISTEMIC JUMATATE DE ENERGIE A ÎNCĂRCĂRII”.

Acest lucru este adevărat cu un generator de tensiune constantă, dar fals cu un generator de tensiune variabilă ...

Din nou, înțeleg că conectarea a 2 condensatoare împreună este interesantă la lecțiile de la facultate, dar acest exemplu nu face o instalare utilă.

Gestionarea eficientă a supercondensatorilor este mai complexă decât gestionarea bateriilor. Este nevoie de mai multe supercondensatoare, un echilibru de sarcină și un convertor de impuls.

Dar viteza de reîncărcare și longevitatea supercondensatorilor sunt avantaje foarte importante, care nu trebuie neglijate ...

Aș dori, de asemenea, să subliniez că vom căuta în mod necesar mai mult pentru a optimiza un sistem care utilizează supercondensatoare pentru stocarea energiei decât un sistem care utilizează un condensator simplu.

Prin urmare, abordarea nu este neapărat aceeași și este mai ușor să sacrificați spațiul de stocare cu condensatori, deoarece stocarea energiei nu este atunci obiectivul principal căutat.

Bună ziua, sistemul "buck-boost" este plin de condensatori, echivalează cu încărcarea supercapacitorului cu condensatorii ansamblului "buck-boost"! Vezi informațiile de pe

: http: //fr.wikipedia.org/wiki/Convertisseur_Buck-Boost

Deci 50% eficiență energetică! (Nu ne lipsește asta?).

Cu alte sisteme, fie: tensiune continuă și rezistențe variabile (sau nu), în opinia mea, aceeași problemă ...

Nu eu demonstrez acest lucru, ci matematicienii ... Nu sunt expert în matematică. Acestea fiind spuse, voi afla exact cu un prieten care este inginer electronic.
A+

Încerc să înțeleg de ce filozofic avem această dezbatere.
Să încercăm să o disociem de electricitate.

Primele sisteme de depozitare umană au fost, fără îndoială, containere naturale sau fabricate (calabash, coșuri țesute, ceramică ...). Scopul sistemelor sale era de a transporta solidele și lichidele din ce în ce mai ușor.
Prin urmare, performanța a fost luată în considerare, cu cât dispozitivul este mai compact și mai ușor, cu atât mai mult conținut ar putea fi transportat, reducând în același timp greutatea sau dimensiunea containerului în comparație cu cantitatea conținutului. La fel, un container mai durabil, precum ceramica, a necesitat mai mult timp, organizare și energie, dar a fost folosit pe o perioadă mai lungă de timp.
În toate cazurile, pierderile există.

Depozitarea energiei este problema majoră a acestui secol. Fie că este vorba de gaz natural care este răcit la -160 ° C pentru a-l lichefia și transporta sau electricitate pe care doriți să o produceți și să o stocați local pentru a reduce pierderile în timpul transportului prin rețea. .

Două soluții majore coexistă:
- Stocare prin conversie de energie care poate fi electrochimică în toate tipurile de acumulatori care utilizează cupluri electrochimice (plumb / acid, litiu / ion etc.) sau în săruri topite, hidrogen comprimat etc.
- Stocare electronică care captează direct electronii în ceea ce numim condensatori.

În paralel cu sistemele sale, există în principal facilități de stocare staționare, cum ar fi baraje sau acumulatori de energie cinetică (stocare giroscopică).

În toate cazurile există pierderi în fabricarea sistemului utilizat, în utilizarea acestuia în ciclul său de viață și în resursele consumate.

Am crezut că cel mai bun mod este să analizez fiecare pas, astfel încât să pot compara beneficiile fiecărui sistem.

Pentru eficiență, mi se pare că trebuie să comparați cantitatea de energie pe care o consumați la intrare și să măsurați cantitatea de energie pe care o puteți utiliza la ieșire.

Deci, este super condensatorul care este slab în comparație cu o baterie litiu-ion, de exemplu.

Depozitarea, privită dintr-o perspectivă generală, are o importanță enormă pur și simplu pentru că extractivismul implică treceri de la locul prădării la locul distrugerii, sau exprimat altfel, de la zone dominate la zone dominante.

Energia este un caz special, deosebit de important, deoarece este condiția distrugerii.

Cazul energiei electrice este foarte special, deoarece este el însuși o transformare a energiei într-o formă deosebit de avantajoasă pentru organizația noastră tehnico-socio-economică, dezavantajul său major este că trebuie consumată în în același timp cu produsul.

În cazul centralelor electrice convenționale, acest lucru pune problema reglării debitelor; în perspectiva producțiilor alternative în funcție de fenomene naturale care nu sunt sau dificil de controlat, acest lucru implică în mod necesar posibilități de stocare ...

Acest lucru ilustrează cât de dificil este să depășești contradicțiile pentru a amâna un colaps sistemic, chiar dacă înseamnă a-l face și mai brutal și mai neașteptat ...

Subiectul se referă la stocarea energiei în supercondensatori pentru a economisi energie.

Deci, problema randamentului și a sarcinii apare natural ... De aici și discuția!

http://fr.sci.physique.narkive.com/UH44 ... -rendement

;)

Bună ziua, încă un link interesant:
în: http://fr.sci.physique.narkive.com/4CnJ ... -transfert

Noi citim : "
Pe 31 martie, 20:48, Nietsnie ... (snip)

De unde provine factorul 1/2 pentru energie?
în ecuația E = 1/2. CV ^ 2?

http://cjoint.com/data/0DbsZOu3Gzx_aa.jpg


Încărcăm un condensator C sub curent
* constant * I pentru o perioadă de T secunde:

Q = CV = IT => dV = 1 / C. i.dt
V = 1 / C integral (0 la T) {i. dt}

fiind constant, V crește liniar cu timpul t,
iar pentru puterea P (t) = V (t) .I înmulțim V cu I
care dă întotdeauna o linie pentru P (t)

Suprafața E sub linia P (t) este cea a triunghiului
dreptunghi egal cu jumătate din dreptunghiul PT
și merită E = PT / 2, care este expresia energiei,
pe care îl putem exprima în funcție de C și V:

E = PT / 2
E = VIT / 2
E = DV / 2
E = VCV / 2
E = CV ^ 2/2

Avem ecuația energiei cu factorul 1/2
și fără a fi făcut vreo referire la rezistență.
Putem adăuga oricând o rezistență R în serie
circuitul de încărcare, dar apoi
disipare Joule E '= RI ^ 2.T în balanța de putere,
și dacă o facem, găsim doar pentru condensator *
expresia E = CV ^ 2/2 care conține nr
termen rezistiv și, prin urmare, este independent de seria R. "
Ofer o mulțime de referințe, trebuie să le citești ...

acest 1/2 din formula 1/2 C V2 nu înseamnă deloc o pierdere de energie: aceeași formulă oferă atât energia de încărcat, cât și energia returnată la descărcare

pentru a avea o eficiență de 100% este nevoie de un convertor electronic cu o eficiență bună de la 0V la tensiunea maximă

există condensatori într-un convertor de comutare și există, de asemenea, inductori: principiul este de a transfera energia de la inductor la condensator: funcționează foarte bine cu o eficiență teoretică de 100% ... și cu Tranzistoarele MOS a căror cădere de tensiune este foarte fiabilă, performanța poate fi foarte bună

nu este esențial să folosiți supercondensatorul până la zero volți: utilizarea acestuia între Vmax / 2 și Vmax permite stocarea a 3/4 din energie

atunci când căutăm o eficiență maximă, putem fi mulțumiți de aceste 3/4 din energie, pentru a evita ca convertorul să funcționeze la o tensiune prea mică ... ceea ce împiedică doar ultimul trimestru și este întotdeauna disponibil