5 Электроника Лекции в презентациях 2012
.pdf
Ионисторы
Преимущества
1.Высокие скорости зарядки и разрядки.
2.Малая деградация даже после сотен тысяч циклов заряда/разряда.
3.Малый вес.
4.Низкая токсичность материалов.
5.Высокая эффективность (более 95 %).
6.Неполярность (хотя на ионисторах и указаны «+» и «−», это делается для обозначения полярности остаточного напряжения после его зарядки на заводе-изготовителе).
Недостатки
1.Удельная энергия меньше (3—5 Вт·ч/кг при 30—40 Вт·ч/кг для батареек).
2.Напряжение зависит от степени заряжённости.
3.Возможность выгорания внутренних контактов при коротком замыкании.
4.Малый срок службы (сотни часов) на предельных напряжениях
заряда. |
11 |
|
Ионисторы
В связи с тем, что расстояние между «обкладками» конденсатора очень мало, ионисторы имеют бо́льшие ёмкости по сравнению с обычными конденсаторами того же размера. К тому же, использование двойного электрического слоя вместо обычного диэлектрика позволяет намного увеличить площадь поверхности электрода (например, путём использования пористых материалов, таких, как активированный уголь или вспененные металлы). Типичная ёмкость ионистора — несколько фарад, при номинальном напряжении 2—10 вольт.
Panasonic
серий RG и RF
поверхностного
монтажа
SMDDSK3R3H-
224-HL
Супер-конденсаторы (ионисторы) серии MC2600
фирмы Maxwell Technologies, ёмкостью 2600 фарад. 12
Ионисторы
Сравнительная диаграмма энергетического потенциала |
|
аккумуляторов, электролитических конденсаторов и ионисторов |
|
для силовой электроники корпорации Epcos AG |
13 |
|
Использование супер-конденсаторов в электромобилях
Vito E-CELL
Ford Focus Electric
Российский ё мобиль
Энергетическая установка в составе Porsche Boxster E двигатель + генератор и система накопления энергии обеспечивает энерговооруженность аналогичную 2-литровому 150-сильному ДВС.
Топливо: бензин 92 / природный газ (метан)
Smart E Drive
14
Использование супер-конденсаторов
вэлектромобилях
Впервом российском гибридном автомобиле используется
последовательная схема гибридного привода. Роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания приводит в движение генератор. Электроэнергия от
генератора поступает на раскрутку электромоторов, расположенных по одному
на каждой оси. Работа силовой установки рассчитана на оптимальную нагрузку (вырабатывается ровно столько электроэнергии, сколько востребовано потребителями). Для обеспечения динамических характеристик (при старте с места, резком ускорении, совершении обгона) дополнительная энергия поступает из суперконденсаторов, которые мгновенно отдают часть накопленного заряда для быстрой раскрутки электродвигателей. После выхода автомобиля в режим движения с постоянной скоростью, суперконденсаторы обладают зарядом в достаточном количестве, чтобы в нужный момент ускорить автомобиль до максимальной скорости. В момент рекуперативного торможения происходит зарядка суперконденсаторов от тяговых электродвигателей. Далее цикл распределения энергии повторяется.
Эксперты утверждают, что у данного агрегата существует ряд недостатков (например: потеря КПД), но разработчики уверяют, что к моменту серийного выпуска автомобилей данные недостатки устранят.
3 мин. |
4,15 мин. |
Роторно-лопастной |
Российский ё мобиль |
15 |
|
двигатель
Использование супер-конденсаторов в гибридном локомотиве
Российские ученые создали гибридный локомотив с электрической передачей переменно-переменного тока, индивидуальным приводом колесных пар с суммарной мощностью 1200 л.с. Локомотив оборудован литий-ионными накопителями энергии и суперконденсаторами. Гибридный тепловоз обладает улучшенными характеристиками по экологии и энергоэффективности.
2 мин.
Гибридный локомотив ТЭМ 9Н SinaraHybrid
Во время движения локомотива в аккумуляторах происходит накопление энергии. Для этого в конструкции ТЭМ 9Н предусмотрено использование дизель-генератора на 660 КВт и суперконденсаторов на 220 КВт. Двигаясь только за счет использования энергии литий-ионных аккумуляторов, локомотив SinaraHybrid может 20 часов возить собственный вес, либо один час - 2 тыс. тонн грузов, а это примерно
16
тридцать цистерн с нефтью.
Постоянная индуктивность
Индуктивность (или коэффициент самоиндукции) — коэффициент |
|
||||||
пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо |
|
||||||
замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через |
|
||||||
поверхность, краем которой является этот контур. |
|
L1 |
|
|
|||
|
Ф=L*I, |
|
|
|
|
|
|
|
|
100мкГ |
|
|
|||
где |
Ф — магнитный поток, |
|
|
|
|
|
|
|
I — ток в контуре, |
|
|
|
|
|
|
|
L — индуктивность. |
|
|
|
|
|
|
|
Через индуктивность выражается ЭДС самоиндукции в контуре, |
|
|
||||
возникающая при изменении в нём тока |
Индуктивность всегда положительна. |
||||||
|
|
||||||
|
|
Индуктивность |
зависит |
только |
от |
||
|
|
геометрических |
размеров |
контура |
и |
||
|
|
магнитных свойств среды (сердечника). |
|
||||
Из этой формулы следует, что индуктивность численно равна ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока на 1 А за 1 с.
При заданной силе тока индуктивность определяет энергию магнитного поля, создаваемого этим током
17
Постоянные индуктивности ЕС24
1.Ферритовый сердечник
2.Катушка
3,4,5,6. Изолятор
7.Выводы
8.Цветовой код
Цвет |
Первые |
Степень |
Точность |
|
две |
|
, |
|
Цифры |
|
% |
|
номинала |
|
|
|
|
|
|
Черный |
0.0 |
1 |
±20 |
|
|
|
|
Коричневый |
1,1 |
10 |
— |
|
|
|
|
Красный |
2,2 |
100 |
— |
|
|
|
|
Оранжевый |
3,3 |
1000 |
— |
|
|
|
|
Желтый |
4,4 |
— |
_ |
|
|
|
|
Зеленый |
5,5 |
_ |
— |
|
|
|
|
Голубой |
6,6 |
_ |
— |
|
|
|
|
Фиолетовый |
7,7 |
_ |
— |
|
|
|
|
Серый |
8,8 |
— |
— |
|
|
|
|
Белый |
9,9 |
_ |
— |
|
|
|
|
Золотой |
— |
0.1 |
±5 |
|
|
|
|
Серебряный |
— |
0.01 |
±10 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
Чип индуктивности серии LQ
Компоненты изготавливаются из высококачественных материалов. Каждая серия имеет свои конструктивные особенности, определяющие их основные характеристики и область применения. Широкий диапазон номиналов, резонансных частот и рабочих температур позволяют подобрать индуктивные компоненты практически да любой сферы применения: бытовой техники, телекоммуникации источников питания и даже автомобильной промышленности. Диапазон номиналов соответствует ряду Е12, кроме значения 3,6 с различными порядковыми множителями. Диапазон рабочих температур: -25...+85 С.
19
Примеры обозначения индуктивностей
Кодировка в соответствии с Публикациями IЕС 62
Программа для определения номинала резистора, конденсатора и катушки 20 индуктивности по цветным полосам