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

Mașini, autobuze, biciclete, avioane electrice: toate mijloacele de transport electric care există. Conversie, motoare și acționări electrice pentru transport ...
DanielJ
Înțeleg econologia
Înțeleg econologia
posturi: 93
Înregistrare: 17/10/12, 18:18

Supercondensatoare grafene




de DanielJ » 25/11/14, 11:42

Bună ziua, salut tuturor. Eficiența de încărcare de 50% a unui condensator,
Răspund și demonstrez că randamentul este într-adevăr de 50%. Iau din nou graficul „dirk pitt”

dirk pitt a scris:atunci ONCE FOR TOVERYONE și aceasta este ultima, deoarece simt că începe să troll. DA formula 1 / 2CV² este valabilă tot timpul. este ca 1 / 2mV² pentru energia cinetică sau ce mai știu, dar NU energia stocată într-un condensator încărcat cu curent constant nu este jumătate din cea injectată. este la fel ca cel injectat minus pierderile mici de joule ale circuitului, în special ESR-ul condensatorului.
putem estima ESR în altă parte din deltaV la începutul încărcării și la începutul încărcării.

aici este o curbă de încărcare tipică, apoi încărcare la curent constant. în afară de micile compensări verticale, zona de sub curba de tensiune este aproape aceeași la încărcare și descărcare, nu? Cu toate acestea, întrucât eu sunt constant la încărcare și descărcare, puterea este, de asemenea, aproape aceeași la încărcare și descărcare ȘI deoarece timpii de încărcare și descărcare sunt aceiași, energia recuperată este foarte aceeași cu cea injectată. cel puțin nu pe jumătate. QED.

Imagine


și spun, urmează bine:

Iau graficul oferit de „dirk pitt”.

-1) Pentru a avea un curent (chiar constant), aveți nevoie de o tensiune non-zero. Dacă tensiunea zero, curentul zero, ok ...

-2) Pe grafic, vedem curentul constant furnizat de un circuit electronic, acest circuit must să fie furnizat de un furnizor de energie de tensiune U (luați 1 volt pentru simplitate). El este cel care în cele din urmă furnizează energia condensatorului, ok ...

-3) în timpul încărcării (1 secundă pentru a simplifica) condensatorului de curent continuu (C) de 1 amp (pentru a simplifica calculele), tensiunea crește liniar pe bornele sale. Ok.

-4) Puterea dată de furnizorul de energie este U (ct) x I (ct) sau P. Energia (watt oră) este deci P x T (timpul de încărcare) = W = 1v * 1a * 1s = 1 watt..ok.

-5) Puterea absorbită de condensator în acest timp este u (funcția t) x I (ct). Puterea absorbită de condensator este, de asemenea, o variabilă în funcție de timpul t. De asemenea, este o linie care este suprapusă pe linia (înclinată) a tensiunii u de-a lungul bornelor C. Am luat 1amp și Umax1volt).

-6) Energia stocată de C este: 1 Amp x tensiunea medie a ux T (timpul de încărcare). Tensiunea medie a u este ușor de calculat; variază liniar de la zero la 1 (v) sau 0,5 volți!

-7) Prin urmare, energia stocată este 1amp x 1 sec x 0.5 volt sau 0.5 W.
Este de asemenea aria suprafeței triunghiului drept sub linia u (ft) și a abscisei) deci jumătate din dreptunghi sub linia U (ct) x I (ct) ...

-8) pentru a compara cu 1 W dat de furnizorul de energie la §4 ...

Prin urmare, randamentul este de 0.5, sau 50% ...!

Nu mă pot descompune și simplifica mai mult pentru a explica!
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Gaston
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 1910
Înregistrare: 04/10/10, 11:37
x 88

Re: Supercondensatoare grafenice




de Gaston » 25/11/14, 11:55

danielj a scris:-2) Pe grafic, vedem curentul constant furnizat de un circuit electronic, acest circuit must să fie furnizat de un furnizor de energie de tensiune U (luați 1 volt pentru simplitate). El este cel care în cele din urmă furnizează energia condensatorului, ok ...
Pe acest punct se află eroarea de raționament.
Acest circuit trebuie să fie furnizat de un furnizor de energie, desigur, dar tensiunea sa nu trebuie să fie constantă în timp (pentru o încărcare constantă de curent, este chiar imposibil).

danielj a scris:-b] Randamentul este deci 0.5, sau 50% ...! [/ b]
Atâta timp cât păstrăm ipoteza generatorului de tensiune constantă, ajungem la acest rezultat : Mrgreen:
0 x
DanielJ
Înțeleg econologia
Înțeleg econologia
posturi: 93
Înregistrare: 17/10/12, 18:18

Supercondensatoare grafene




de DanielJ » 25/11/14, 12:31

Cu excepția faptului că prietenul meu, un inginer electronic, a confirmat randamentul de 50%. folosind simulatorul digital (SPICE, renumit mondial), el a simulat circuitul și a măsurat bine energiile, în conformitate cu teoria, indiferent de mijloace de încărcare!

Și atunci dacă nu alimentați generatorul de curent cu o tensiune fixă, cu ce îl furnizați?

Nu încerc să conving credința unora, sunt un om de știință!
8)
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Gaston
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 1910
Înregistrare: 04/10/10, 11:37
x 88

Re: Supercondensatoare grafenice




de Gaston » 25/11/14, 14:27

danielj a scris: Și atunci dacă nu alimentați generatorul de curent cu o tensiune fixă, cu ce îl furnizați?
În acest caz, ar trebui să se țină seama de întreaga diagramă internă a generatorului curent.
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Gaston
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 1910
Înregistrare: 04/10/10, 11:37
x 88




de Gaston » 25/11/14, 14:44

Și eu sunt un om de știință.

Deci, să încercăm să detaliem puțin:

Într-un circuit cuprinzând un generator de tensiune E, o rezistență R și un condensator C, se poate scrie:

E = RI (t) + Uc (t) unde I (t) reprezintă curentul în circuit la ora t și Uc (t) reprezintă tensiunea în condensator în același timp.

Mai mult, Uc (t) și I (t) sunt legate de relație I (t) = C (dUc / dt) care exprimă încărcarea condensatorului.

Înlocuind I (t) cu această expresie în prima, apare:
E = RC (dUc / dt) + Uc (t)

Această ecuație diferențială, adăugată la condiția inițială Uc (0) = 0 are ca soluție Uc (t) = E (1-exp (-t / RC)).

Deci eu (t) =
C (dUc / dt) =
CE d (-exp (-t / RC)) / dt

Deoarece derivatul exp (ax) este egal cu * exp (ax), derivatul de la -exp (-t / RC) este 1 / RC * exp (-t / RC).

prin urmare I (t) = CE * 1 / RC exp (-t / RC) = (E / R) exp (-t / RC)

Energia furnizată de generator este așadar integrală a EI (t) dt = integrală a E * (E / R) exp (-t / RC) dt.
Deoarece E și R sunt constante, le putem scoate din integrală: rămâne E² / R integrală a exp (-t / RC) dt.

Deoarece integralul exp (-ax) dx este 1 / a, integralul exp (-t / RC) dt este RC.
Deci energia furnizată de generator valorează E² / R * RC = CE².

Energia primită de condensator este egală cu
integrală a Uc (t) I (t) dt =
integrală a E (1-exp (-t / RC)) * (E / R) exp (-t / RC) dt =
E² / R [integral al exp (-t / RC) dt - integral (exp (-2t / rc) dt =
E² / R [RC - RC / 2] =
CE² / 2

Energia stocată în condensator este, prin urmare, jumătate din energia furnizată de generator.
În acest caz randamentul este de 50%.


Acum să examinăm ce se întâmplă dacă încărcăm condensatorul de două ori.
Prima dată cu un generator de tensiune V = E / 2.
Calculul de mai sus arată că condensatorul stochează energie CV² / 2 = CE² / 8 și că generatorul a furnizat energie CV² = CE² / 4.

Apoi conectați acest condensator deja încărcat la tensiunea E / 2 printr-un generator de tensiune E.
Luând timpul acestei conexiuni ca noua origine a timpului, ecuația RC (dUc / dt) + Uc (t) = E este încă valabilă, dar condiția inițială este acum Uc (0) = E / 2 .
Apoi vine Uc (t) = E (1-exp (-t / RC) / 2) și, prin urmare, I (t) = (E / 2R) exp (-t / RC)

Prin urmare, energia furnizată de generator este egală cu:
integrală a E * I (t) dt =
integrală a E * (E / 2R) exp (-t / RC) dt =
E² / 2R integral al exp (-t / RC) dt =
E² / 2R * RC =
CE² / 2.

Generatorul furniza mai puțină energie, deoarece condensatorul era deja parțial încărcat.

În total, condensatorul a acumulat de două ori o energie de CE² / 2.
Primul generator a furnizat o energie de CE² / 4 și al doilea CE² / 2 pentru un total de 3CE² / 4.

Prin urmare, randamentul este (CE / 2) / (3CE² / 4) = 2/3

Concluzie: randamentul depinde de generatorul (generatoarele) folosit.
Valoarea de 50% este valabilă numai dacă este utilizat un singur generator de tensiune fixă, iar celelalte elemente sunt comparabile cu o rezistență pură.
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Gaston
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 1910
Înregistrare: 04/10/10, 11:37
x 88




de Gaston » 25/11/14, 16:24

Pentru încărcare de la un generator cu curent constant, chiar putem face fără calcul integral:

Relația I = C dUc / dt ne oferă, deoarece I este constantă, Uc = It / C.

Încărcarea se oprește atunci când o tensiune E este atinsă în condensator, deci la timp tc = CE / I

L'energia disipată în rezistență în timpul încărcării este egală cu RI²tc = OREZ.

L'energia stocată în condensator este CE² / 2 (nu se schimbă).

L'energia totală furnizată de generator prin urmare, merită OREZ CE² + / 2 (conservarea energiei).

Et le randament este (CE² / 2) / (RICE + CE² / 2), adică după simplificarea prin CE: E / (E + 2Ri)

Spre deosebire de încărcarea de tensiune constantă, de această dată eficiența depinde de R, iar cu cât RI este mai mic, cu atât eficiența este mai aproape de 1.
0 x
Avatar de l'Utilisateur
chatelot16
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 6960
Înregistrare: 11/11/07, 17:33
Locul de amplasare: Angouleme
x 264

Re: Supercondensatoare grafenice




de chatelot16 » 25/11/14, 19:19

danielj a scris:Cu excepția faptului că prietenul meu, un inginer electronic, a confirmat randamentul de 50%. folosind simulatorul digital (SPICE, renumit mondial), el a simulat circuitul și a măsurat bine energiile, în conformitate cu teoria, indiferent de mijloace de încărcare!

Și atunci dacă nu alimentați generatorul de curent cu o tensiune fixă, cu ce îl furnizați?

Nu încerc să conving credința unora, sunt un om de știință!
8)


bine, să vedem dacă este simulat cu condiment este că este adevărat :P

un generator de curent constant este un generator de curent constant ... indiferent de unde provine energia

un generator de curent constant nu este neapărat un regulator de curent liniar, care limitează doar curentul provenit de la o sursă de tensiune constantă cu un tranzistor care disipează puterea la fel de prost ca o rezistență

un generator de curent constant poate fi un dinam cu reglarea corectă, care este furnizat cu energie mecanică și care are o eficiență bună în ciuda variației de tensiune

cu tăierea într-un inductor facem tot ce ne dorim cu un randament teoretic maxim de 100% și un randament real la fel de bun pe cât ne dorim în funcție de calitatea materialului pe care îl introducem
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Obamot
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 28725
Înregistrare: 22/08/09, 22:38
Locul de amplasare: regio genevesis
x 5538

Re: Supercondensatoare grafenice




de Obamot » 25/11/14, 22:48

Două cuvinte pe metodologie, dacă pot, ceva mă deranjează:

danielj a scris:Doar că prietenul meu, un inginer electronic a confirmat randamentul de 50%.

În ce caz? Și în cealaltă? Și cu ce variabilă / i de ajustare? Și ce circuit exact? etc ...

Dacă sunteți „științific”, veți fi de acord că puneți o problemă într-un mod (mai degrabă decât altul) pentru a vă propune să obțineți rezultatul pe care îl sperați în ”cerând să o confirme", poate nu este cel mai bun mod de a verifica dacă alte ipoteze opozabile ar fi" bune "(sau nu) implică un risc mare. Pentru că într-adevăr, mi se pare că în aceste condiții: cel care face simularea va cădea inevitabil pe rezultat "sperat".

Și chiar mai precis, aș spune că ar fi mai bine să întreb: "ce valoare vom găsi cu această sau acea schemă VS alt tip "? Fără a specifica ce se așteaptă ... Deja pentru a nu influența experimentatorul asupra performanței "așteptat"! Și mai etic încă: unii spun"o solicitare anonimă către un laborator independent»Cine nu te cunoaște (sau să te asiguri că nu poate ști de la cine vine direct cererea), să fie sigur de un rezultat imparțial, etc ...

Astfel, rezultatul simulării ar fi putut / ar fi trebuit să dea "valorile", si nu "Confirmare / invalidare a rezultatului așteptat". Miroase a lipsă de rigoare ... științifică, în modul de a prezenta lucrurile undeva. Ne întrebăm: unde este protocolul / planul experimental în explicația dvs.?

În celălalt caz, a fost necesară testarea celor două ipoteze (pentru a le verifica și / sau a le invalida / confirma, una și / sau alta), care nu apare nici în modul ale cărui lucruri le prezentați. Deoarece rezultatul ar fi fost: "O astfel de valoare / valoare într-un caz VS o astfel de valoare / s în celălalt ..." Și la sfârșitul zilei, a trebuit să dați rezultatul și propunerii care vi s-a opus (aceasta ar fi fost o abordare loială și etică amha ... și dacă atât de mult este imparțială.)

Ditto pentru toți ceilalți parametri. Așadar, valoarea acestuia: niciun comentariu, ci o gafă pentru a păstra cea mai bună rigoare posibilă în abordările tale!

Nici eu nu încerc să conving, ci „credință„poate apărea, de asemenea, din convingeri preexistente sau orice altceva, bazate pe cunoștințe dobândite care nu ar fi mai puțin, dar care din diverse motive ar fi făcut ca paradigma să se fi schimbat de atunci, exact conform abordări teoretice mai actualizate ... (speculații pure din partea mea, doar o idee de genul asta ...) Totuși spun asta, nu spun nimic, NU SUNT științific! Deci poate mă înșel? chiar dacă ar face-o, nu ar fi mare lucru dacă aș fi învățat cu umilință ceva mai mult astăzi!

În orice caz, sunt încântat să aflu, în scurt timp, epilogul discuțiilor pe care le aveți despre coifele adevărate.

Este corpolent : Cheesy:

Cordialement,

8)
0 x
DanielJ
Înțeleg econologia
Înțeleg econologia
posturi: 93
Înregistrare: 17/10/12, 18:18

Supercondensatoare grafene




de DanielJ » 26/11/14, 15:25

Bună ziua, salut tuturor!
Văd că „gaston” matheuxul „obamo” electro; „chatelot” tecno-philo; "Surivai" și "dirk pitt" etc ... sunt contacte bune!
'obamo' în ultima sa postare m-a rugat să fac o demonstrație generală, corect un curs, acolo nu pot, nu mă simt capabil! În plus, nu am ușurința gastonului la matematică!

Și pe toate nu mi-am propus să petrec cât mai mult timp blogging pe acest thread. Am aterizat pe acest fir din curiozitate și când am citit că condensatoarele au fost reduse de toate calitățile, am reacționat subliniind că încărcarea condensatorilor a fost „în mod normal” afectată de o eficiență teoretică de 50%. .. Nu toată lumea știa că mi se pare ...
Notă: sarcina printr-o sufocare aduce aceeași îngrijorare și chiar mai mult pentru că există cu siguranță riscul de a determina curentul să oscileze, astfel încât să nu mai transmită nimic!

Acestea fiind spuse, dacă avem o sursă de alimentare „nativă”, cu tensiune variabilă și care furnizează un curent constant, se poate îmbunătăți eficiența teoretică?

Cred că DA! , pentru că scăpăm de creșterea exponențială, dar nu o pot demonstra aici, nu mă gândisem la asta ...

Utilizarea unui dinam dinamic controlat în tensiune ȘI curent impus este un bun exemplu pentru a realiza acest lucru; este totuși necesar ca puterea mecanică a motorului de acționare să poată fi reglată corect. Dar acumularea de randamente, a motorului și a generatorului riscă să compromită obiectivul dorit! Și mai presus de toate complexitatea, greutatea, costurile riscă să pună acest model în uitare!

Condensatoarele au fost supracondensatoare eficiente pentru a stoca cantități mici de energie și pentru a o elibera într-un timp foarte scurt, prin urmare, cu o putere instantanee foarte importantă
Voila!
Cel mult 600 de kg pe kg, acest lucru trebuie comparat cu un litru de ulei de rapiță conținut într-o sticlă (la 10 centi), care furnizează deja 10 mii!

Energia regenerantă la frânarea unei mașini se face foarte bine cu bateriile curente, iar acest lucru este suficient (nu ar trebui să frânați prea tare, altfel veți bloca roțile).

Acum, pe demo-ul Gaston din 25-11, bănuiesc o eroare în descărcarea primei condominii în a doua, s-a arătat (cu 1 până la 4 zile înainte) că în cazul descărcării de la un apartament la altul 5% din energie este irosită, este un caz manual!

Ei bine, nu am încercat să găsesc unde este eroarea (sau nu), pentru că îmi petrec timpul acum pe construcția unui cazan de apă caldă folosind un „vas de vaporizare poli-combustibil” (în special de ulei vegetal). Vedeți firul de pe acest site ...

Sunt mai presus de toate un „tehnician al tuturor meseriilor” care face DIY (în sensul literal al cuvântului și fără noțiuni peiorative) și care face o mulțime de lucruri ...

Ei bine, ca să fiu sincer, îmi lipsește timpul să fug după toate „oalele pe care le am pe aragaz”

Vă las să vă continuați cercetarea și să găsiți un sistem eficient și practic pentru construirea, încărcarea condensatorului ... Sunt interesat!
Putem apoi măsura. ;)
Ei bine, am petrecut încă o oră cu tine ... a + :D
0 x
Avatar de l'Utilisateur
Obamot
expert Econologue
expert Econologue
posturi: 28725
Înregistrare: 22/08/09, 22:38
Locul de amplasare: regio genevesis
x 5538

Re: Supercondensatoare grafenice




de Obamot » 26/11/14, 16:15

Vă mulțumim pentru aceste detalii și că ați evidențiat acest lucru Danielj. Rhôoo, soufflé-ul cade! Deja? Păcat! : Cheesy:

... bine, bine: și un vârf mare al pălăriei și o mie de mulțumiri Dirk Pitt et Gaston pentru timpul petrecut la "explica„și ei, nu ar fi prea mult să le spunem cu căldură: ei bine, iată-l: am făcut-o! Chatelot și „bunul său simț practic” (Și între noi nu cred că este ceva în neregulă cu remarcile de Înjunghia non-plus, care dezvoltă în special unități de control al încărcării / descărcării pentru bateriile LiFePO4, printre altele, și aceasta pentru vehiculele aflate în circulație, despre care am avut deja ocazia să verific despre ce vorbește el la Salonul Auto de la Geneva sau unul dintre vehiculele partenerului său era expus, îl discutasem cu Bernardd și putem avea încredere: în ceea ce privește Gaston, pălării, fără a uita alte „dimensiuni” ale forum ca Remundo, etc.).

Scorul 2 la glonț zero în centru, îl las pe cine vrea să concluzioneze: așa cum este, putem spune că ultracondensatorii nu sunt o mare risipă de energie (depinde ...) și nici a fost după cum înțelegem: cu atât mai bine!
Dernière édition alin Obamot 26 / 11 / 14, 16: 18, editate 1 ori.
0 x

Înapoi la "Transport electric: autoturisme, biciclete, transport public, avioane ..."

Cine este conectat?

Utilizatorii care navighează în acest sens forum : Nici un utilizator înregistrat și oaspeți 135