elektriciteitsopslag: grafeen ultracapacitor-600Wh / kg!

[DanielJ]

Hallo allemaal, iedereen. 50% laadefficiëntie van een condensator,
Ik antwoord en laat zien dat de opbrengst 50% is. Ik neem de grafiek van 'dirk pitt'

dus een keer voor alles en het is de laatste omdat ik denk dat het begint te trollen. JA de formule 1 / 2CV² is de hele tijd geldig. het is als 1 / 2mV² voor kinetische energie of wat maar niet opgeslagen energie in een constante stroom laadcondensator niet helft geïnjecteerd. het is hetzelfde als dat geïnjecteerd minus de lage joulesverliezen van de ESR-schakeling inclusief de condensator.
ESR kan ook worden geschat op basis van de deltaV aan het begin van het laden en aan het begin van de ontlading.

hier is een typische curve van lading dan constante stroomontlading. afgezien van kleine verticale verschuivingen, is het gebied onder de spanningskromme bijna hetzelfde bij belasting en ontlading, toch? Nu ik constant geladen en ontladen stroom is nagenoeg dezelfde lading en ontlading en de tijd laden en ontladen zijn hetzelfde, de teruggewonnen energie is vrijwel gelijk aan die geïnjecteerd. in elk geval niet de helft. QED.

en ik zeg, volg goed:

Ik neem de grafiek van 'Dirk Pitt'.

-1) Om een ​​stroom (zelfs constant) te hebben, hebt u een niet-nulspanning nodig. Als nulspanning, nulstroom, ok ...

-2) In de grafiek zien we de constante stroom geleverd door een elektronisch circuit, dit circuit duit worden gevoed door een U-spanningsvoedingsleverancier (laten we 1-volt nemen voor de eenvoud). Hij is het die uiteindelijk energie levert aan de condensator, ok ...

-3) tijdens het opladen (seconden 1 eenvoudigheidshalve) van de condensator (C) bij constante stroom 1 ampère (berekeningen te vereenvoudigen), de spanning stijgt lineair van de terminal. Ok.

-4) De stroom die door de energieleverancier is U (ct) x I (ts) of P. De energie (watthour) is P x T (laadtijd) = * W = 1v 1a 1s * = 1 watt..ok.

-5) Het vermogen dat gedurende deze tijd door de condensator wordt geabsorbeerd, is u (functie van t) x I (ct). Het vermogen dat wordt geabsorbeerd door de condensator is ook een variabele functie van tijd t. Het is ook een lijn die wordt gesuperponeerd op de lijn (hellend) van de spanning u aan de klemmen van C. Ik nam 1amp en Umax1volt).

-6) De energie opgeslagen door C, is: 1 Amp x gemiddelde spanning van ux T (laadtijd). De gemiddelde spanning van u is eenvoudig te berekenen en varieert lineair van nul tot 1 (v) is 0,5 volt!

-7) De opgeslagen energie is 1amp x 1 droog x 0.5 volt is 0.5 Watt.
Dit is ook het gebied van de rechthoekige driehoek rechts u (ft) en de abscis) zodat de helft van de rechthoek in de rechter U (ct) x I (ct) ...

-8) vergeleken met het 1 Watt gegeven door de energieleverancier in §4 ...

Dus de opbrengst is 0.5, 50% ...!

Ik kan niet meer stukgaan en vereenvoudigen om uit te leggen!

[Gaston]

-2) In de grafiek zien we de constante stroom geleverd door een elektronisch circuit, dit circuit duit worden gevoed door een U-spanningsvoedingsleverancier (laten we 1-volt nemen voor de eenvoud). Hij is het die uiteindelijk energie levert aan de condensator, ok ...

Dit is waar de fout van het redeneren ligt.
Dit circuit moet zeker worden aangedreven door een energieleverancier, maar het is niet noodzakelijk dat de spanning ervan constant is in de tijd (voor een constante belastingstroom is dit zelfs onmogelijk).

-b] Dus het rendement is 0.5, 50% ...! [/ b]

Zolang we de hypothese van de constante spanningsgenerator behouden, komen we tot dit resultaat

[DanielJ]

Behalve dat mijn vriend in de elektronica mij de prestaties van 50% heeft bevestigd. met behulp van de digitale simulator (SPICE, wereldwijd bekend), simuleerde hij het circuit en goed gemeten energieën, volgens de theorie, ongeacht de manier van opladen!

En als u de generator niet met een vaste spanning van stroom voorziet, voedt u hem met wat?

Ik probeer het geloof van sommigen niet te overtuigen, ik ben een wetenschapper!

[Gaston]

En als u de generator niet met een vaste spanning van stroom voorziet, voedt u hem met wat?

In dit geval moet rekening worden gehouden met het gehele interne diagram van de huidige generator.

[Gaston]

Ik ben ook een beetje wetenschappelijk.

Dus laten we proberen een beetje detail te geven:

In een circuit dat een spanningsgenerator E, een weerstand R en een condensator C omvat, is het mogelijk om te schrijven:

E = RI (t) + Uc (t) waarbij I (t) de intensiteit in het circuit weergeeft op tijdstip t en Uc (t) tegelijkertijd de spanning over de condensator vertegenwoordigt.

Bovendien zijn Uc (t) en I (t) met elkaar verbonden door de relatie I (t) = C (dUc / dt) die de lading van de condensator uitdrukt.

Vervanging van I (t) door deze uitdrukking in de eerste, het komt:
E = RC (dUc / dt) + Uc (t)

Deze differentiaalvergelijking, toegevoegd aan de beginvoorwaarde Uc (0) = 0, heeft voor oplossing Uc (t) = E (1-exp (-t / RC)).

Dus ik (t) =
C (dUc / dt) =
CE d (-exp (-t / RC)) / dt

Aangezien de afgeleide van exp (ax) gelijk aan * exp (ax) is, de afgeleide van exp (-t / RC) is 1 / RC * exp (-t / RC).

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

De door de generator geleverde energie is daarom de integraal van EI (t) dt = integraal van E * (E / R) exp (-t / RC) dt.
Omdat E en R constant zijn, kunnen we ze uit de integraal halen: het blijft de E² / R-integraal van exp (-t / RC) dt.

Omdat de integraal van exp (-ax) dx 1 / a is, is de integraal van exp (-t / RC) dt gelijk aan RC.
Dus de energie geleverd door de generator is E² / R * RC = CE².

De energie ontvangen door de condensator is gelijk aan
integraal van Uc (t) I (t) dt =
integraal van E (1-exp (-t / RC)) * (E / R) exp (-t / RC) dt =
E² / R [integraal van exp (-t / RC) dt - integraal (exp (-2t / rc) dt =
E² / R [RC - RC / 2] =
CE² / 2

De energie opgeslagen in de condensator is daarom de helft van de energie die door de generator wordt geleverd.
In dit geval de opbrengst is 50%.


Laten we nu eens kijken wat er gebeurt als je de condensator twee keer laadt.
De eerste keer met een spanningsgenerator V = E / 2.
De bovenstaande berekening laat zien dat de condensator een CV² / 2 = CE² / 8-energie opslaat en dat de generator een CV² = CE² / 4-energie heeft geleverd.

Deze reeds opgeladen condensator wordt dan verbonden met de spanning E / 2 over een spanningsgenerator E.
Op het moment van deze verbinding als oorsprong van de nieuwe tijd nemen, is de vergelijking van het begin RC (dUc / dt) + Uc (t) = E nog steeds geldig, maar de beginvoorwaarde is nu Uc (0) = E / 2 .
Hij komt Uc (t) = E (1-exp (-t / RC) / 2) en daarom I (t) = (E / 2R) exp (-t / RC)

De door de generator geleverde energie is daarom gelijk aan:
integraal van E * I (t) dt =
integraal van E * (E / 2R) exp (-t / RC) dt =
E² / 2R-integraal van exp (-t / RC) dt =
E² / 2R * RC =
CE² / 2.

De generator leverde minder vermogen omdat de condensator al gedeeltelijk was opgeladen.

In totaal heeft de condensator zich in twee keer een CE² / 2-energie verzameld.
De eerste generator leverde CE² / 4-energie en de tweede CE² / 2 was een totaal van 3CE² / 4.

Het rendement is daarom (CE / 2) / (3CE² / 4) = 2 / 3

Conclusie: de efficiëntie hangt af van de gebruikte generator (en).
De waarde van 50% is alleen geldig als een enkele vaste spanningsgenerator wordt gebruikt en de andere elementen vergelijkbaar zijn met pure weerstand.

[Gaston]

Voor het geval van de belasting door een generator aan constante stroomwe kunnen zelfs doen zonder de integraalrekening:

De relatie I = C dUc / dt geeft ons, omdat ik constant ben, Uc = It / C.

De lading stopt wanneer een spanning E wordt bereikt aan de klemmen van de condensator, dus op dat moment tc = CE / I

L'energie verdween in de weerstand tijdens het laden is gelijk aan RI²tc = RICE.

L'energie opgeslagen in de condensator is CE² / 2 (Het verandert niet)

L'totale energie geleverd door de generator de moeite waard RICE + CE² / 2 (behoud van energie).

Et le opbrengst is de moeite waard (CE² / 2) / (RICE + CE² / 2), na vereenvoudiging door CE: E / (E + 2RI)

In tegenstelling tot de constante spanningsbelasting is deze keer de efficiëntie afhankelijk van R en hoe lager de RI, hoe dichter de opbrengst bij 1 ligt.

[chatelot16]

Behalve dat mijn vriend in de elektronica mij de prestaties van 50% heeft bevestigd. met behulp van de digitale simulator (SPICE, wereldwijd bekend), simuleerde hij het circuit en goed gemeten energieën, volgens de theorie, ongeacht de manier van opladen!

En als u de generator niet met een vaste spanning van stroom voorziet, voedt u hem met wat?

Ik probeer het geloof van sommigen niet te overtuigen, ik ben een wetenschapper!

Ben kijk of het gesimuleerd is met kruiden, dat het waar is

een constante stroomgenerator is een constante stroomgenerator ... ongeacht waar de energie vandaan komt

een constante stroomgenerator is niet noodzakelijkerwijs een lineaire stroomregelaar die alleen de stroom begrenst die afkomstig is van een constante spanningsbron met een transistor die vermogen zo dom dissipeert als een weerstand

een constante stroomgenerator kan een dynamo zijn met de juiste regeling, die wordt aangedreven door mechanische energie, en die ondanks de variatie in voltage een goede prestatie levert

met decoupage in een spoel we doen wat we willen met een rendement theoretisch maximum van 100% en een echte prestatie zo goed als u wilt, afhankelijk van de kwaliteit van het materiaal dat wordt gezet

[Obamot]

Twee woorden over de methodiek, als ik het zo mag zeggen, iets is traag:

Behalve mijn vriend elektronica-ingenieur bevestigde de prestaties van 50%.

In welk geval? En in de andere? En met welke variabele / s van aanpassing? En welk circuit precies? etc ...

Als u "wetenschappelijk" bent, zult u het ermee eens zijn dat het stellen van een probleem op een bepaalde manier (in plaats van een andere) voorstelt om het resultaat te bereiken waarop men gehoopt had in "vragen om het te bevestigen', is misschien niet de beste manier om te controleren of andere tegengestelde hypothesen' goed '(of niet) zouden zijn, het brengt een groot risico met zich mee. Want het lijkt mij inderdaad dat onder deze omstandigheden: degene die de simulatie zal onvermijdelijk op het resultaat vallen "gehoopt".

En nog preciezer gezegd, zou ik zeggen dat het beter zou zijn om te vragen: "welke waarde kunnen we vinden met dit of dat schema VS een ander type »? Zonder te specificeren wat er wordt verwacht ... Al om de onderzoeker mogelijk niet te beïnvloeden op de prestaties "verwacht"! En nog ethischer: sommigen zeggen"een anoniem verzoek aan een onafhankelijk laboratoriumWie kent u niet (of weet zeker dat hij niet weet van wie het verzoek rechtstreeks afkomstig is), zeker van een onpartijdig resultaat, enz ...

Dus het resultaat van de simulatie had kunnen / moeten geven "waarden", en nee "De bevestiging / weigering van een verwacht resultaat". Het voelt het gebrek aan striktheid ... wetenschappelijk, op de manier om dingen ergens aan te presenteren. Dus je vraagt ​​je af: waar is het protocol / plan van experimenten in je uitleg?

In het andere geval was het nodig om de twee hypotheses te testen (om de ene en / of de andere te verifiëren en / of ongeldig te verklaren / te bevestigen), die niet meer in de weg lijkt te staan waarin je dingen presenteert. Aangezien het resultaat zou zijn geweest: "Zulke / s waarde / s in één geval VS dergelijke / s waarde / s in de andere ..." En uiteindelijk was het nodig om OOK het resultaat in het voorstel te vermelden dat tegengesteld was aan jou (dat zou een loyale en ethische stap zijn geweest ... en zo ja, is onpartijdig.)

Hetzelfde voor alle andere parameters. Dus de waarde daarvan: geen commentaar, maar wees voorzichtig om de best mogelijke nauwkeurigheid in uw aanpak te behouden!

Ik probeer ook niet te overtuigen, maar "geloof'kan mogelijk ook voortkomen uit reeds bestaande veroordelingen of wat dan ook, gebaseerd op verworven kennis die niet minder het geval zou zijn, maar die om verschillende redenen ertoe zou hebben geleid dat het paradigma sindsdien zou zijn veranderd, precies volgens meer up-to-date theoretische benaderingen ... (pure speculatie van mijn kant, gewoon een idee als dat ...) Toch zeg ik dat, ik zeg niets, ik BEN NIET wetenschappelijk! Dus misschien heb ik het mis? zelfs als ik dat zou doen, zou het niet erg zijn als ik vandaag nederig iets meer had geleerd!

In elk geval ben ik verheugd om binnenkort de epiloog van uw uitwisselingen over echte coefs te weten.

Het wordt vol

Met vriendelijke groet,

[DanielJ]

Hallo allemaal, iedereen!
Ik zie dat 'gaston' de wiskundige 'obamo' electro; 'chatelot' de tecno-philo; 'surivai' en 'dirk pitt' etc ... zijn goede gesprekspartners!
'obamo' in zijn laatste post vraagt ​​me om een ​​algemene demonstratie te houden, een klas, ik kan niet, ik voel me niet in staat! Bovendien heb ik niet het gemak van gaston in wiskunde!

En voor alles wat ik niet van plan was om zoveel tijd te besteden aan bloggen op deze thread. Ik kwam op deze draad nieuwsgierigheid en toen ik dat de condensatoren droegen alle kwaliteiten I reageerde met de opmerking dat de condensatorlading was 'normaal' toegewezen aan een theoretische opbrengst van 50%. .. Iedereen wist niet dat het me lijkt ...
Opmerking: de belasting door een zelf brengt dezelfde zorg met zich mee, en zelfs meer omdat het zeer waarschijnlijk is dat de stroom oscilleert om niets meer te verzenden!

Dat gezegd hebbende, kan de theoretische efficiëntie verbeteren als we een "native" voeding hebben, met variabele spanning en een constante stroom leveren?

Ik denk dat JA! omdat we van exponentiële groei afkomen, maar ik kan het hier niet demonstreren, ik had er nergens anders aan gedacht ...

Het gebruik van een op dynamo bestuurde spanning en stroom is een goed voorbeeld om dit te bereiken; het is nog steeds noodzakelijk dat het mechanische vermogen van de aandrijfmotor goed kan worden aangepast. Maar de opeenhoping van opbrengsten, de motor en de generator kunnen het doel in gevaar brengen! En vooral de complexiteit van het gewicht, de kosten kunnen dit model in de vergetelheid brengen!

Condensators, zelfs als ze supercondensatoren zijn, zijn effectief voor het opslaan van kleine hoeveelheden energie en voor het vrijgeven ervan in een zeer korte tijd, dus met een zeer belangrijke ogenblikkelijke kracht.
Voila!
600wh per kg maximum is te vergelijken met een liter koolzaadolie in een fles (10centimes) die al 10 000 biedt voor wh!

De energieretour remmen van een auto is erg goed met de huidige batterijen, en dat is genoeg (het moet niet te sterk remmen, ook het risico van het blokkeren van de wielen).

Nu op demo van Gaston 25-11, ik vermoed dat een bug in het lozen van 1er appartement in de tweede werd aangetoond (4à 5 dag eerder) dan voor verlichting figuur van een appartement in een andere 50% van de energie wordt verspild, het is een case study!

Nou, ik heb niet geprobeerd te achterhalen waar de fout zit (of niet), want ik besteed nu tijd aan de constructie van een warmwaterketel met behulp van een "polyfuel verdampingspot" (in het bijzonder van plantaardige olie). Zie de thread op deze site ...

Ik ben vooral een technicus "duizendpoot" die doe-het-zelf (in de juiste zin van het woord en zonder ongunstige begrippen) en die heel veel dingen doet ...

Nou, om eerlijk te zijn heb ik bijna geen tijd meer om te rennen na al die "potten die ik op het fornuis heb"

Ik laat je je onderzoek voortzetten en een efficiënt en praktisch systeem van constructie, condensatorbelasting vinden ... Ik ben een afnemer!
We kunnen dan meten. ;)
Nou, ik heb nog een uur met je doorgebracht ... een +

[Obamot]

Bedankt voor die opheldering en voor het wijzen naar Danielj. Rhôoo, de soufflé valt! Reeds? Schade, jammer!

... nou ja: en een grote punt van de hoed en duizend dank aan Dirk Pitt et Gaston voor hun tijd doorgebracht bij "expliquer"ook zij, het zou niet te veel zijn om hen hartelijk te vertellen: nou, hier is het: ik heb het gedaan! Idem voor Châtelot en zijn "praktisch gezond verstand" (En tussen ons denk ik niet dat er iets mis is met de opmerkingen van Dirk non-plus, dat met name laad- / ontlaadregeleenheden ontwikkelt voor onder andere LiFePO4-accu's, en dit voor voertuigen die daadwerkelijk in omloop zijn, waarover ik al heb kunnen checken waar hij het over heeft op de Autosalon van Genève of een van de voertuigen van zijn partner was te zien, we hadden erover gesproken met Bernardd en zijn te vertrouwen: wat betreft Gaston, petje af, zonder de andere "maten" van de forum zoals RemundoEnz.).

Score 2 bij nul kogel in het midden, ik laat het over aan wie wil concluderen: zoals het is, kunnen we dus zeggen dat ultracondensatoren geen grote verspilling van energie zijn (het hangt ervan af ...) noch is wat we begrijpen: des te beter!