Применение ионисторов: , , , , – ultracapacitor.ru

Содержание

Новые возможности использования ионисторов — Газета.Ru

В недалеком будущем электронные приборы, работающие от аккумуляторов, станут более компактными, эффективными и долгоживущими. О новой разработке, позволяющей внедрять более эффективные накопители энергии, суперконденсаторы-ионисторы, «Газете.Ru» рассказал ее автор — профессор Дрексельского университета, ученый c Украины Юрий Гогоци.

В век скоростей, мобильности и интенсивного ритма жизни «друзья человека» — мобильные телефоны и ноутбуки — также активно развиваются. Их размеры становятся все меньше, а возможности и время автономной работы все больше. Однако бесконечное эволюционное изменение существующих технологий, в частности источников питания, по понятным причинам невозможно. Рано или поздно они исчерпают свой ресурс, и произойдет переход к принципиально иным технологиям и устройствам.

Возможно, такой альтернативой обычным батарейкам станут суперконденсаторы. Сейчас их использование технологически ограничено, однако ученым из Университета Дрекселя (США) и их французским коллегам из Университета Тулузы удалось значительно усовершенствовать существующие суперконденсаторы. Это позволяет надеяться на их более широкое внедрение и принципиальное улучшение качества работы электронных устройств, которые стали неотъемлемой частью жизни миллионов людей по всей планете.

О разработанной технологии рассказал «Газете.Ru» руководитель работы профессор Дрексельского университета Юрий Гогоци.

— Чем отличаются суперконденсаторы от обычных конденсаторов?
— Суперконденсатор (в русскоязычной литературе их называют еще ультраконденсаторами или ионисторами) — это конденсатор с органическим или водным электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. В связи с тем что толщина двойного электрического слоя (то есть расстояние между «обкладками» конденсатора) очень мала, а удельная площадь поверхности электрода очень велика, запасенная ионистором энергия выше по сравнению с обычными конденсаторами того же размера. Именно этим и определяются их уникальные свойства.

Для сравнения, обычный конденсатор, состоящий из двух электродов в форме пластин (называемых обкладками) из металлической фольги, разделенных диэлектриком малой толщины, имеет емкость порядка от пикофарад до микрофарад. Больше заряда накопиться на поверхности раздела проводник-диэлектрик не может. А в суперконденсаторах вместо фольги используется пористый углерод. Особенность этого материала в его очень высокой удельной поверхности – до тысяч кв. м на грамм. То есть в крупинке этого материала скрыта площадь нескольких стадионов. Вот такой суперконденсатор может накопить гораздо больше заряда: относительно большой аппарат (размером с банку колы) имеет емкость в несколько тысяч фарад, то есть на 10 порядков величины больше, чем твердотельные конденсаторы.

Сейчас ионисторы широко используются в мобильных телефонах и в компьютерах.

Когда вы быстро выводите ноутбук (или другое портативное устройство) из спящего режима, для вас работает именно ионистор. Он позволяет обеспечить быструю передачу энергии, чтобы выйти из режима сна.

Однако эти суперконденсаторы по ряду причин не могут заменить обычную литиевую батарейку. Их конструкция — или пластина в пластиковой упаковке, или цилиндр, упакованный в алюминий, которые затем припаиваются к интегральным схемам. Ограниченность использования ионисторов объясняется несколькими факторами. Во-первых, до сих пор не было создано технологий, которые позволяют напрямую встроить ионистор в микросхемы. Во-вторых, не удавалось довести их емкость до значений, конкурентоспособных в мире батарей.

— Какие принципиально новые технические решения были предложены вами?


В опубликованной в Science работе мы показали метод, который позволяет в два-три раза увеличить емкость конденсатора на единицу объема, что решает одну из заявленных проблем. Кроме того, мы разработали технологию создания ионисторов в виде пленки, которая может быть интегрирована на поверхность кремниевых подложек и встроена в таком виде в электронное устройство.

close

100%

В принципе сам этот материал (углерод, полученный экстракцией металла из карбидов) исследовался для использования в ионисторах давно. Первые работы были сделаны в Санкт-Петербурге в конце 90-х годов С. Гордеевым, А. Кравчиком и другими. Но тогда были предложены технологии работы с порошками. Мы же не только продолжили работы на порошках, но и показали, что для более эффективного функционирования устройства можно перейти к пленкам.

В чем преимущество пленки перед порошком? При напылении порошка на подложку между его частичками остаются поры, попросту заполненные «бесполезным» электролитом. За счет этого снижается эффективность устройства и увеличивается его вес. Чтобы обойти эту проблему, нужна пленка, где размер пор будет полностью соответствовать размеру ионов электролита. Так снижается вес устройства, растет его эффективность, емкость, а также появляется возможность использовать нанопористую пленку как цельный объект.

Мы считаем, что наша работа закладывает новое направление, которое позволит использовать ионисторы более широко и эффективно, чем это делается сейчас. Ионисторы способны улучшить использование многих электронных приборов, так как обладают рядом серьезных преимуществ.

Во-первых, по сравнению с обычными батарейками они безапелляционно выигрывают по скорости зарядки.

Этот дает возможность использовать разряженный прибор уже через несколько секунд после того, как его вставили в розетку. Не нужно объяснять, насколько это удобно.

Во-вторых, срок жизни ионисторов почти неограничен: они выдерживают сотни, тысячи и даже миллионы циклов работы. То есть в отличие от батареек их не нужно заменять — они сами переживут любое устройство. Собственно, это одна из причин, по которым ионисторы менее известны «в народе», чем литиевые батарейки. Батарейки мы постоянно меняем, ругаемся на них, ищем лучшие, а ионисторы за время службы любых наших устройств работают стабильно, не дают о себе знать и работают до конца срока службы прибора. Вот поэтому мы о них и не знаем, хотя они есть во многих очень распространенных сейчас устройствах.

В-третьих, они обладают гораздо большей плотностью мощности, которая позволяет тронуть с места и быстро разогнать электромобиль, послать мощный радиосигнал или приложить максимальное усилие к электрической отвертке или дрели.

Есть у них и очевидные недостатки: у них заметно меньше плотность запасенной энергии. Если оснастить прибор одним лишь ионистором, время его работы будет очень коротким. Например, его может хватить лишь на несколько минут разговора по мобильному телефону. Но зато они полностью отдают заряд, то есть способны зарядиться от почти севшей батарейки и эффективно отдать энергию, которая в батарейке была уже «пассивной».

— Какова стоимость производства ионисторов?
— Что касается стоимости технологии ионисторов, она недорогая. Из материалов необходим углерод, алюминий для токосъемников и какой-то электролит. Им может быть хоть соленая вода, как и в других обычных приборах, или органические электролиты, которые могут давать большую плотность энергии. То есть фундаментально в этой технологии нет ничего дорогого – ни редких металлов (таких как тантал в хороших «обычных» конденсаторах), ни токсичных металлов. Фактически в данный конкретный момент они чуть более дорогие, потому что малы объемы производства: малые промышленные обороты неминуемо приводят к большей стоимости. Но это лишь вопрос времени. Вспомните батарейки литиевые 10 лет назад: цена была выше, а срок их жизни, эффективность работы — меньше. Сейчас индустрия ионисторов проходит ту стадию, на которой литиевые аккумуляторы были 10–15 лет назад.

— Расскажите о своей научной карьере
— Я закончил инженерно–физический факультет Киевского политехнического института в 1984 году и там же защитил кандидатскую диссертацию по физической химии в 1986. Докторскую диссертацию я делал в Институте проблем материаловедения (ИПМ) им. И. Н. Францевича Академии наук Украины. За рубежом я работаю с 1990 года (Германия, Япония и Норвегия – объездил полмира, чтобы понять, как наука организована в Азии и Европе), конкретно в США с 1996 года. В данный момент я руковожу Дрексельским институтом нанотехнологии, а также являюсь профессором материаловедения и инженерии в

Дрексельском университете в Филадельфии.

close

100%

Я поддерживаю научные связи с моими коллегами в Киеве, как и с коллегами по всему миру. Наука вообще по сути интернациональна. Например, работа по ионисторам сделана в сотрудничестве с коллегами из Франции. Сейчас у меня в группе работает студентка из Московского государственного университета, с факультета наук о материалах, который возглавляет замечательный специалист и настоящий научный лидер академик Юрий Третьяков. Коллеги из Киева также приезжают сюда на работу и в аспирантуру. Продолжается и сотрудничество с Центром материаловедения, ИПМ и Киевским политехническим институтом (сейчас он называется Национальный технический университет) – между ним и Дрексельским университетом недавно подписан договор о дружбе и сотрудничестве, планируются большие совместные работы.

— Как вы оцениваете состояние науки на Украине?


— Я бы сказал, что на Украине ситуация сейчас даже хуже, чем в России. России во многом помогли пережить трудные времена соросовские гранты 90-х годов, а Украина отказалась от них. Возможно, поэтому в России сохранилось больше групп, где ученые продолжают работать на мировом уровне. На Украине такие группы также есть, но их меньше.

Особенная ситуация сложилась с материаловедением. Эта отрасль исторически работала на советский военно-промышленный комплекс, поэтому после распада СССР здесь настали особенно тяжелые времена. Возникло полностью потерянное поколение: кто-то уехал за границу, кто-то совсем бросил науку. Когда я приезжал в родной институт в середине 90-х годов, я и коллеги моего возраста были самыми молодыми: новые люди не приходили.

Сейчас ситуация меняется. Снова появились студенты, аспиранты, заметен повышенный интерес к науке. Но все еще необходим длительный процесс, чтобы восстановить утраченное.

А академическая система в Украине очень косная, очень устаревшая.

За 20 лет в ней слишком мало изменилось. Украинской науке нужны свежие силы, нужны другие взгляды на организацию научной деятельности. Украинская наука должна интегрироваться в мировую науку. Нужно отказаться от идей печатать научные журналы на украинском языке: это бессмысленно. Нужно больше уделять внимание англоязычной литературе и издавать на Украине англоязычные журналы, которые будут доступны мировой научной общественности. Кроме того, сейчас очень мало людей возвращается назад после работы за рубежом. Если бы была создана система привлечения таких кадров, их опыт был бы бесценным для организации новых научных школ, укрепления связи с международными научными центрами и повышения общего уровня науки.

Будущее украинской науки, мне кажется, всецело зависит сейчас от скорости ее интеграции в мировую науку и перестройки самой системы. Важную роль в этом играет и правительство, и то, как новый президент оценит важность развития научной сферы. Если эти идеи найдут отклик – опыт Китая показывает, что правильная политика и достаточные инвестиции вполне могут за довольно короткое время существенно повысить научный уровень страны и ее конкурентоспособность на мировом рынке.

ИОНИСТОР

   Ионисторы — это электрохимические приборы предназначенные для хранения электрической энергии. Они характеризуются большим числом заряда — разряда (до нескольких десятков тысяч раз), у них очень длительный срок службы в отличии от других элементов питания (аккумуляторные батареи и гальванические элементы), малый ток утечки, и самое главное — ионисторы могут иметь большую емкость и очень маленькие размеры. Ионисторы нашли широкое применение в персональных компьютерах, автомагнитолах, мобильных устройствах и так далее. Предназначены для хранения памяти когда оснавную батарейку вынимают или устройство отключено. В последнее время ионисторы очень часто стали применить в автономных системах питания на солнечных батарейках.

   Ионисторы также очень долго хранят заряд, независимо от погодных условий, они выносливы к морозам и к жаре, и на работу устройства это никак не повлияет. В некоторых электронных схемах для хранения памяти нужно иметь напряжение которое выше, чем напряжение ионистора, для решения этого вопроса ионисторы подключают последовательно, а для увеличения емкости ионистора их подключают параллельно. Последний вид подключения в основном используют для повышения времени работы ионистора, а также для увеличения тока отдаваемого в нагрузку, для балансировки тока в параллельном соединении каждому ионистору подключают резистор.

   Ионисторы часто используются с аккумуляторами питания и в отличии от них не боятся коротких замыканий и резкого перепада температур окружающей среды. уже сегодня разрабатываются специальные ионисторы с большой емкостью и силой ток которых доходит до 1 ампера, как известно ток ионисторов которые сегодня используют в технике для хранении памяти не превышает 100 миллиампер, это один и самый главный недостаток ионисторов но этот косяк компенсируется выше перечисленными достоинствами ионисторов. В интернете можно встретить немало конструкций на так называемых суперконденсаторах — они-же ионисторы. Ионисторы появились совсем недавно — 20 лет тому назад. 

   По словам ученых, электрическая емкость нашей планеты составляет 700 мкф, сравните с простым конденсатором… Ионисторы в основном делают из древесного угля, который в последствии активировки и специальной обработки становится пористым, две металлические пластинки плотно прижимаются к отсеку с углем. Сделать ионистор в домашних условиях очень просто, но достать пористый уголь почти не реально, нужна домашняя обработка древесного угля, а это несколько проблематично, так что проще купить ионистор и ставить интересные эксперименты на нем. Например параметры (мощность и напряжения) одного ионистора достаточно, чтобы ярко и длительно засветился светодиод или же работала простая мигалка на основе мультивибратора. До новой встречи — А. Касьян (АКА).

   Форум для начинающих

   Форум по обсуждению материала ИОНИСТОР




МИКРОФОНЫ MEMS

Микрофоны MEMS — новое качество в записи звука. Подробное описание технологии.




Применение ионистора в быту

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Мегапосты: Криминальный квест HR-истории Путешествия гика. Войти Регистрация. Может ли ионистор заменить аккумулятор? Энергия и элементы питания Из песочницы На сегодняшний день аккумуляторные технологии значительно продвинулись и стали более совершенными по сравнению с прошлым десятилетием.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 5.5v 4.0F Ионистор и с чем его едят( небольшой тест )

Устройство, принцип работы и применение ионистора


Сегодня мы подготовили статью на тему: «полезные свойства нашатыря, которые пригодятся в быту», а Анатолий Беляков подскажет вам нюансы и прокомментирует основные ошибки. Некоторые медицинские препараты используют не только в лечебных целях, но и в хозяйственных ситуациях. К таким универсальным средствам относится нашатырный спирт. Применение в быту его намного шире, чем в медицине. Какими свойствами обладает данное средство и в каких ситуациях его можно использовать?

Нашатырный спирт — это аммиак. Применение его в жидком растворе известно с давних времен. Он выглядит как обычная вода, но обладает резким и специфическим запахом. В больших количествах нашатырный спирт ядовит, однако в малых дозах его можно применять как раздражающее и возбуждающее средство. Следует различать нашатырь хлорид аммония и аммиак это нашатырный спирт. Применение в быту и в медицине связано со вторым средством. Какими бы медицинскими свойствами ни обладал нашатырный спирт, применение в быту его намного актуальнее и шире.

Чаще всего он полезен при выведении пятен с одежды и мягкой мебели, при чистке золота, серебра и даже предметов сантехники. Однако его уникальные свойства еще не до конца изучены опытными домохозяйками, и практические эксперименты их показали, что раствор можно применять и в борьбе с вредными насекомыми например, тараканами, муравьями. Существует огромное количество хозяйственных проблем, с которыми может справиться нашатырный спирт. Применение в быту его не ограничено.

Чтобы вывести трудное пятно с любимой вещи, текстильной обуви или обивки мебели, необходимо соединить пару чайных ложек нашатырного спирта со стаканом воды и залить этим раствором пятно на некоторое время. Затем промыть прополоскать в холодной воде. Запах средства вскоре выветрится, а от пятна не останется и следа. При выведении тараканов следует небольшое количество нашатырного спирта добавить в воду для мытья полов, стен и мебели 1 ч.

Резкий и неприятный запах прогонит незваных гостей дома навсегда, если такую процедуру проводить регулярно, раз в неделю. Чтобы отдых на природе не был испорчен назойливыми комарами и другими насекомыми, стоит взять с собой нашатырный раствор в чистом виде и разбрызгать его по участку отдыха. После такой обработки ни одна мошка уже не побеспокоит. Использование нашатырного раствора в очищении хрусталя и окон известно давно.

Для этого капель добавляют в литр воды и этим раствором протирают стеклянные поверхности. Даже застарелые и пожелтевшие разводы не устоят перед таким очищающим средством. Применение в быту от запаха весьма просто. По всем комнатам необходимо расставить блюдца, капнув на них некоторое количество средства. Уже вскоре неприятные запахи начнут исчезать. Существует и технический нашатырь, или, выражаясь научным языком, соль аммония.

Помимо названия, иными являются и свойства, которыми обладает сухой нашатырный спирт. Применение его востребовано в технике, химии. Например, при пайке или лужении нанесении расплавленного олова на металлические изделия в целях защиты от коррозии. Также нашатырь порошок используется как отвердитель для лаков, клеев. У большинства людей нашатырный спирт ассоциируется со средством, которое способно вывести человека из предобморочного состояния.

Но для многих остаётся загадкой то, как его можно применять в быту. А ведь способов его использования в хозяйстве довольно много. Чаще всего в бытовых целях раствор аммиака применяют для того, чтобы вывести пятна в тех местах, где обыкновенные моющие составы использовать неудобно или же неэффективно:.

Пропорции воды и нашатыря должны соответственно быть равными Но если требуется, то можно концентрация раствора сделать меньшей или большей. В быту нашатырный спирт ещё может применяться для отбеливания вещей и придания им белоснежного оттенка. Эффект будет лучше, если совместить нашатырь и перекись водорода. Для этих целей нужно в 5 литров воды, температура которой равна примерно 70 градусов, добавить 25 миллилитров нашатырного спирта и 50 миллилитров перекиси водорода.

После этого необходимо все составляющие хорошо перемешать и на несколько часов в растворе замочить вещи. По истечении времени вещи необходимо интенсивно прополоскать. Стирку такие манипуляции не заменят. Очищать нужно уже выстиранные от сильных загрязнений вещи. Таким же способом можно спасти белую вещь, на которую попала краска с вещи, которая способна линять.

Но это только тогда, когда полинявшая краска не сильно впиталась в волокна. При помощи нашатырного спирта можно удалить сильные загрязнения с духового шкафа, с раковины или же с кафельной плитки.

Таким раствором можно вымыть духовой шкаф или плиту, так как средство отлично удаляет жир. Важно помнить о том, что газ при этом включать запрещено, так как работа проводится со спиртами. Нашатырь отлично справится со следами жирных пятен на кафельной плитке, жёсткой воды на рабочем фартуке и следами грязи на полу. Можно нашатырным раствором очистить подошву утюга для того, чтобы она на одежде не оставляла некрасивых следов.

Отличное средство для очистки стеклянных и зеркальных поверхностей. Он придаёт изделиям блеск и не оставляет на них разводов. Также нашатырь в быту может использоваться как средство для дезинфекции, для чистки металлов, для устранения неприятных запахов, уничтожения насекомых и даже в качестве удобрения для комнатных растений.

Зная все эти нюансы можно значительно сэкономить средства на приобретении моющих и чистящих составов. Первое, с чем ассоциируется нашатырь, это его способность выводить человека из предобморочного состояния, а некоторые из нас встречались с этим пузырьком в процедурных во время сдачи крови.

Но не многие знают, что в быту нашатырный спирт полезен не меньше, чем в медицине. Для удаления загрязнений раствор аммиака в бытовых целях применяют, пожалуй, чаще всего. И, конечно же, в основном там, где привычные моющие средства применять либо неудобно, либо неэффективно.

Какой концентрации приготовить раствор для этих манипуляций? Чем больше нашатыря вы добавите на мл воды, тем сильнее и быстрее будут проявляться его свойства, но и агрессивное воздействие на структуру ткани будет расти. Наиболее распространенный раствор для чистки, который советуем применять и мы, — 1 часть нашатырного спирта и 5 частей воды, хотя при необходимости можно увеличить или уменьшить насыщенность смеси.

Помимо выведения пятен нашатырный спирт в быту используется для возвращения вещам первозданного кипенно-белого цвета, и с этой задачей он тоже справляется на ура. Правда, в одиночку он работает не так хорошо, как с помощником в виде перекиси водорода, так что запаситесь обоими средствами. Стоит отметить, что эта процедура не заменяет стирку и должна проводиться на вещах, уже очищенных от сильных загрязнений.

Белые вещи, ставшие жертвой случайно попавшего яркого носка в стиральную машину, тоже можно спасти при помощи такого замачивания, если, конечно, цветная ткань полиняла не слишком сильно. Раствор аммиака убирает сильные загрязнения с кафельной плитки, раковины или духовки ничуть не хуже, чем с тканей, так что тем же раствором можно вымыть всю квартиру.

Для той же кафельной плитки обработка нашатырем — это не просто чистка, но и профилактика грибка и плесени, из-за которых затирка между плитками выглядит просто ужасно. Конечно, для дезинфекции рук лучше применять обычный спирт, а вот предметы обрабатывать с помощью нашатыря вполне можно.

Например, в растворе аммиака замачивают расчески-щетки для волос, которые сложно качественно промыть и продезинфицировать другим путем. Замачивание в растворе нашатыря изделий из серебра, золота и других металлов — еще один полезный совет, который подтвердят даже владельцы ювелирных мастерских.

Одинаково хорошо он сработает и для старой бабушкиной золотой подвески, так и для окислившихся серебряных ложек. Применение нашатырного спирта в быту не ограничивается областью чистки: сослужить службу он может и в борьбе с насекомыми, решившими поселиться в вашей квартире. Бурые муравьи, которых зачастую просто нереально вывести традиционными способами, забудут дорогу на вашу кухню, если учуют запах нашатыря. Также его можно брать с собой на вылазки: работает он не хуже фабричных репеллентов, а стоит намного меньше.

Если нанести крохотное количество нашатырного спирта на укус насекомого, то он перестанет чесаться. Средство для красоты Интересными свойствами нашатырь обладает для сухой и проблемной кожи ступней. Если добавлять буквально по паре капель этого средства в ванночки, кожа смягчается, трещинки заживают быстрее, неприятный запах отступает, а загрубение кожи происходит медленнее. Нашатырный спирт применяется в небольших количествах внутрь для вызывания рвоты при отравлениях, но вне медицинских учреждений в таких целях его лучше не использовать: небольшая передозировка — и вы получите ожог слизистых и серьезное отравление.

Еще один полезный совет по применению нашатырного спирта в быту — устранение въевшихся неприятных запахов в помещении. Если расставить небольшие емкости с нашатырем по комнате, то через некоторое время запах уйдет, и, хотя от нашатыря квартиру придется проветривать долго и тщательно, скоро в ней не будет никаких запахов, кроме запаха чистоты. Сложно поверить в то, что вещество с таким едким запахом, да еще и спирт, может быть полезно для растений, но с некоторыми видами это действительно так.

Правда, его добавляют в небольшом количестве, чтобы не навредить рассаде. Садоводы утверждают, что так она вырастает сильнее и крепче. Если мы упустили какой-то способ применения нашатыря в быту, то только потому, что их действительно много: спешите воспользоваться многофункциональностью этого средства во имя чистоты в вашем доме и не только.

А вы знали что нашатырный спирт прекрасно справляется с насекомыми, вредителями и помогает комнатным растениям? Он может вернуть пяточкам детскую мягкость, а так же отлично отмыть ваши окна и отбелить белье? Иногда просто нет сил бороться с муравьями, которые бесконечными чередками появляются на кухне неизвестно откуда.

Здесь тоже поможет нашатырный спирт! Надо добавить в 1 л воды мл нашатыря и промыть этим раствором всю кухонную мебель. Для нас. Еще нашатырь поможет от полчищ комаров и мошек во время пикника на природе. Достаточно сбрызнуть место отдыха этим средством и покой вам будет обеспечен. Опять же, аромат для людей будет неощутим через пару минут. Любителям выращивать цветочки, помидорчики и прочие цветочно-овощные культуры следует также обратиться за помощью к спирту.

Очень уж любят лилии, клематисы, герань, огурцы подкормку с этим средством.


Полезные свойства нашатыря, которые пригодятся в быту

Если в обычном конденсаторе алюминиевые обкладки, традиционно, были изолированы слоем диэлектрика, то в предлагаемом изобретателем варианте акцент делался непосредственно на материал обкладок. Электроды должны были иметь различную проводимость: один электрод должен был обладать ионной проводимостью, а другой — электронной. Таким образом, в процессе заряда конденсатора происходило бы разделение электронов и положительных центров в электронном проводнике, и разделение катионов и анионов в ионном проводнике. Электронный проводник предлагалось сделать из пористого углерода, тогда ионным проводником мог бы быть водный раствор серной кислоты.

«Такие методы применяются, чтобы вы быстрее, Разряжаем ионисторы сначала поочередно, 3 раза группами по 2 шт.

2.1.4. Ионисторы — особые конденсаторы

Обычные аккумуляторные батареи в качестве автономного источника питания в некоторых случаях использовать не удается из-за значительных кратковременных токов. Раньше проблему решали совместным использованием конденсатора с большой емкостью. Позже появились ионисторы, которые пришли на замену конденсаторам с относительно малым сроком службы. Принципиальное отличие ионисторов от конденсаторов состоит в том, что в них нет диэлектрика для разделения электродов. Для них подбирается особое вещество, которое обладает как положительными, так и отрицательными носителями заряда. Большая емкость ионисторов, которая может составлять даже несколько десятков Фарад, обусловлена очень малым расстоянием между противоположными зарядами — порядка нескольких ангстрем. В конденсаторах для этого используют тонкую свернутую фольгу, но расстояние между ее слоями все же намного больше, чем несколько ангстрем. Для увеличения внутренней поверхности электроды изготавливают из пористого материала.

Конденсаторы: назначение, устройство, принцип действия

Previous Entry Next Entry. View All Archives. Log in No account? Create an account.

Ни одно электронное устройство не может быть застраховано от внезапного пропадания питания. Особенно, если речь идёт о сетевом напряжении В и дело происходит в сельской местности.

Ионистор — устройство, применение, технические параметры

Для создания прочных металлических соединений сплавов, разнородных и однородных материалов на уровне межатомных связей используется контактная сварка. Во время этого процесса электрический ток нагревает металл до появления пластической деформации, а само соединение происходит за счет дополнительного прижимания частей друг к другу. Одним из вариантов точечной сварки является конденсаторная. Главным отличием этого процесса от других является способ накопления энергии для расплавления металла. Конденсаторная сварка проводится с применением предварительно запасенной на конденсаторах энергии. Основными частями оборудования будут один или несколько конденсаторов, которые накапливают заряд за счет поступления из источника постоянного напряжения.

Конденсаторная сварка

Ионисторы — это оксидные конденсаторы большой общей емкости в несколько десятков и сотен фарад, рассчитанные на рабочее напряжение 10…50 В. В современных усилителях применение ионисторов оправдано в качестве фильтрующих элементов по питанию. Эквивалент электрической схемы ионистора в последовательном соединении в прямом направлении кремниевого диода, ограничительного резистора, конденсатора большой емкости отрицательная обкладка подключена к общему проводу и параллельно ему R напр. Как примеры ионисторов — распространенные приборы К и К Третий элемент в обозначении конденсатора — порядковый номер разработки: П — для работы в цепях постоянного и переменного тока, Ч — для работы в цепях переменного тока, У — для работы в цепях переменного тока и в импульсных режимах, И — для работы в импульсных режимах. Конденсаторы, как и постоянные резисторы, разделяются по группам допуска отклонения от номинальной емкости. Эти данные сведены в табл.

Отличия ионистора от АКБ и «классических» конденсаторов .. применения в быту, ряда недостатков-тем самым автор показывает возможный путь.

Самый большой конденсатор

Конденсатор является пассивным электронным компонентом. Ёмкость конденсатора измеряется в фарадах. Первые конденсаторы, состоящие из двух проводников, разделенных непроводником диэлектриком , упоминаемые обычно как конденсатор Эпинуса или электрический лист, были созданы ещё раньше [3]. Конденсатор является пассивным электронным компонентом [4].

Справочные данные на ионисторы

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Чудеса свободной энергии !!!Заряжаем ионисторы без траты топоива обратным током

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Мешаю дешевую табачную жидкость. Продолжаем обслуживать старый хьюлет.

Основным видом устройств для хранения электрической энергии сейчас являются химические источники — аккумуляторы.

Эксперимент Собираем охранную сигнализацию. Телефонные усилители с предусилителями на популярных ОУ. Автор статьи знакомит читателя с этими приборами. Они служили в качестве источников энергии для импульсных передатчиков РЛС. Поэтому суперконденсаторы с большой удельной емкостью позволят решать подобные проблемы при значительных уменьшениях габаритов устройств.

Идея установки конденсаторов в авто для запуска уже давно у людей в головах. Меня этим тоже как то зацепило когда АКБ замерз зимой… Тем более в свободном доступе наконец появились мощные суперконденсаторы ионисторы. Единственное чего нужно избегать с ионисторами, так это превышение их максимального напряжения, что выводит их из строя.


Использование ионисторов

Суперконденсатор ионистор — перспективный накопитель энергии и источник тока. По своим техническим характеристикам он занимает промежуточное положение между аккумуляторными батареями и традиционными конденсаторами. У суперконденсатора заряд накапливается за счет образования двойного электрического слоя на поверхности электрода в результате адсорбции ионов из электролитов. Принцип работы — в случае приложения разности потенциалов к токовыводам, на катоде образуются отрицательные ионы, а на аноде — положительные ионы из электролита. Диэлектрический пористый сепаратор пропускает ионы электролита и не допускает короткого замыкания между электродами. Принцип хранения энергии — электричество сохраняется статически, за счет поляризации заряженных частиц электролита, при этом в процессе заряда-разряда отсутствуют электрохимические реакции.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 5.5v 4.0F Ионистор и с чем его едят( небольшой тест )

VINATech: единственные на рынке ионисторы с номинальным напряжением 3 В


Ионистор — это конденсатор, обкладками которого является двойной электрический слой между электродом и электролитом. Другое название этого прибора — суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор или ионикс.

Обладает большой ёмкостью, что позволяет использовать его в качестве источника тока. Принцип действия ионистора аналогичен обычному конденсатору, но эти устройства отличаются используемыми материалами.

В качестве обкладок в таких элементах применяют пористый материал — активированный уголь, являющийся хорошим проводником, или вспененные металлы. Это позволяет во много раз увеличить их площадь и, так как ёмкость конденсатора прямо пропорциональна площади электродов, она возрастает в той же степени. Кроме того, в качестве диэлектрика используется электролит, как в электролитических конденсаторах, что уменьшает расстояние между обкладками и увеличивает ёмкость.

Самые распространённые параметры — несколько фарад при напряжении В. Применяются такие устройства вместо аккумуляторов или батареек. По сравнению с ними, у таких элементов есть преимущества и недостатки. Возможность запасать энергию у суперконденсаторов в 8 раз меньше, чем у свинцовых аккумуляторов, и в 25 раз меньше, чем у литиевых. Плотность энергии зависит от внутреннего сопротивления: чем она ниже, тем выше удельная энергоёмкость устройства.

Последние разработки учёных позволяют создать элементы, способность запасать энергию которых сравнима со свинцовыми аккумуляторами. В году в Индии был создан ионистор, в котором обкладки были изготовлены из графена. Ускоренная зарядка этих аппаратов позволяет использовать их в электромобилях. В году корейские конструкторы создали аппарат, в котором, кроме графена, был применён азот. Этот элемент обеспечил удвоенную удельную энергоёмкость.

Эти автобусы конструктивно похожи на троллейбусы без штанг и не нуждающиеся в контактной сети. Они подзаряжаются на остановках за время высадки и посадки пассажиров или в конечных точках маршрута за минут. Троллейбусы, оборудованные ионисторами, способны объезжать обрывы контактной линии, пробки и не нуждаются в проводах в депо и стоянках в конечных точках маршрута. Основная проблема электромобилей — длительное время заряда. Ультраконденсатор, с большим зарядным током и малым временем зарядки, позволяет вести подзарядку при кратковременных остановках.

В России разработан Ё-мобиль, использующий специально созданный ионистор в качестве аккумулятора. Кроме того, установка суперконденсатора параллельно аккумулятору позволяет увеличить ток, потребляемый электродвигателем при пуске и разгоне.

Эти приборы используются в фотовспышках и других устройствах, в которых возможность быстрой зарядки и разрядки важнее габаритов и веса аппарата. Например, детектор рака заряжается за 2,5 минуты и работает 1 минуту. Этого достаточно, чтобы произвести исследование и предотвратить ситуации, в которых прибор неработоспособен из-за разряженных батарей.

В автомагазинах можно приобрести ионисторы ёмкостью 1 фарад, для использования параллельно автомагнитоле. Они сглаживают колебания напряжения в период пуска двигателя. При желании можно сделать суперконденсатор своими руками. Такое устройство будет обладать худшими параметрами и прослужит недолго пока не высохнет электролит , но даст представление о работе таких устройств в целом.

Допустимое напряжение такого прибора — 0,5 В. При его превышении начинается процесс электролиза, и ионистор превращается в газовый аккумулятор. Если собрать несколько таких конструкций, то рабочее напряжение вырастет, но ёмкость упадёт. Ионисторы — это перспективные электроприборы, способные, благодаря большой скорости заряда и разряда, заменить обычные аккумуляторы. RU — интернет-энциклопедия про всё, что связано с домашней электрикой: выключатели, розетки, лампочки, люстры, проводка.

Советы, инструкции и наглядные примеры.


Ионисторы в энергетике

Основным видом устройств для хранения электрической энергии сейчас являются химические источники — аккумуляторы. Однако существует еще как минимум один интересный вид устройств, суперконденсаторы или ионисторы. В отличие от батарей, принимающих и вырабатывающих электроэнергию за счет химических реакций между электродами, они ничего не вырабатывают, а запасают и отдают заряд в готовом виде. Обычный конденсатор, как правило, имеет емкость от нескольких пико- триллионных долей до единиц милли- тысячных долей фарад. Энергоемкость такого заряда ничтожна в сравнении с аккумуляторами.

Ионисторы компании Murata имеют самые низкие значения ESR среди всех мОм) значением ESR, предназначена для использования в энергоёмких.

Суперконденсаторы или Ионисторы вместо аккумулятора. Новая технология Ё-мобиль.

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой. Что такое суперконденсаторы. Ионисторы, суперконденсаторы, ультраконденсаторы — история создания и развития технологии. Если в обычном конденсаторе алюминиевые обкладки, традиционно, были изолированы слоем диэлектрика, то в предлагаемом изобретателем варианте акцент делался непосредственно на материал обкладок.

Технология и устройство суперконденсаторов

Большинство современных конденсаторов имеют емкость в микрофарадах или пикофарадах. Емкость Ионисторов исчисляется Фарадами. Что бы понять насколько это много, можно вспомнить формулу по которой можно рассчитать необходимую емкость в зависимости от нагрузки. К примеру есть ионистор на 5,5 Вольта емкостью 22 Фарада. Кажется что это не такая большая величина, но на самом деле мы можем использовать несколько ионисторов сразу.

Войдите , пожалуйста.

Вы точно человек?

Ионисторы — новый класс источников по функции близких к мощным конденсаторам, а фактически — занимающих нишу между конденсаторами и постоянными источниками тока. Что это такое, знают не все. Под ионисторами подразумевают суперконденсаторы, ультраконденсаторы. В году ранние версии суперконденсаторов разрабатывались инженерами в General Electric, но они не имели коммерческих приложений из-за низкой эффективности. В компания Standard Oil случайно при работе над топливными элементами открыла эффект двухслойного конденсатора, который позволял суперконденсатору эффективно функционировать.

Применение ионисторов в установках на основе ВИЭ

Большинство современных ионисторов суперконденсаторов выпускается с рейтингом напряжения 2,7 или 2,85 В. Даже столь незначительное повышение напряжения дает целый ряд преимуществ, например, позволяет существенно продлить срок службы компонента. Суперконденсаторы ионисторы, ультраконденсаторы представляют собой элементы питания, которые занимают промежуточное положение между химическими источниками тока аккумуляторами и батарейками и обыкновенными конденсаторами рисунок 1. Сравнение характеристик различных элементов питания [1]. История суперконденсаторов насчитывает более пятидесяти лет. Начало было положено в году компанией General Electric, которая создала и запатентовала первый конденсатор с двойным электрическим слоем. Далее последовали подобные разработки других компаний. В Советском Союзе выпускались аналогичные элементы — ионисторы КИ

Технология производства суперконденсаторов (ионисторов) производства Россия. Устройство, принцип работы и применение.

Ионисторы 4 фарада — Суперконденсаторы!

Сравнительно недавно в широкой продаже появились так называемые ионисторы. По-иному их ещё называют суперконденсаторами. По размерам они сравни обычным электролитическим конденсаторам , но обладают по сравнению с ними, гораздо большей ёмкостью.

Ионисторы Panasonic: физика, принцип работы, параметры

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Ионистор+аккумулятор для запуска двс

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Мешаю дешевую табачную жидкость. Продолжаем обслуживать старый хьюлет.

Обращаем ваше внимание, что бесплатная подписка оформляется только для квалифицированных специалистов, аккуратно и полностью заполнивших анкету.

Ионистор — устройство, применение, технические параметры

Ионистор — это конденсатор, обкладками которого является двойной электрический слой между электродом и электролитом. Другое название этого прибора — суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор или ионикс. Обладает большой ёмкостью, что позволяет использовать его в качестве источника тока. Принцип действия ионистора аналогичен обычному конденсатору, но эти устройства отличаются используемыми материалами. В качестве обкладок в таких элементах применяют пористый материал — активированный уголь, являющийся хорошим проводником, или вспененные металлы. Это позволяет во много раз увеличить их площадь и, так как ёмкость конденсатора прямо пропорциональна площади электродов, она возрастает в той же степени.

По характеристикам занимает промежуточное положение между конденсатором и химическим источником тока. К тому же использование двойного электрического слоя вместо обычного диэлектрика позволяет намного увеличить площадь поверхности электрода. Первый конденсатор с двойным слоем на пористых угольных электродах был запатентован в году фирмой General Electric [1]. Эти конденсаторы имели относительно высокое внутреннее сопротивление , ограничивающее отдачу энергии, и применялись в цепях питания энергозависимой памяти SRAM.


Суперконденсатор ионистор конденсатор 5.5V 4.0F

Описание

Продается суперконденсатор (ионистор). В наличии на складе, не нужно ждать заказа. Пробовали измерять емкость, — L/C Metr показывает значение «Over Range», то есть слишком высокий измеряемый диапазон.

 

Технические характеристики

 

Тип: ионистор (суперконденсатор)

Напряжение: 5.5 В

Емкость: 4.0 Фарад

Температурные условия работы: от -25°C  до +70°C

 

Ионистор (или суперконденсатор) — это энергонакопительный конденсатор, заряд в котором накапливается на границе раздела двух сред — электрода и электролита. Энергия в ионисторе содержится в виде статического заряда. Накопление совершается, если к его обкладкам будет приложена разность потенциалов (постоянное напряжение). Концепция создания ионисторов появилась недавно, и в настоящее время они заняли свою нишу применения. Ионисторы успешно могут заменять химические источники тока в качестве резервного (микросхемы памяти) или основного подзаряжаемого (часы, калькуляторы) источника питания.

 

Если обычный конденсатор представляет собой обкладки из фольги, разделенные сухим сепаратором, то ионистор — это комбинация конденсатора с электрохимической батареей. В нем применяются специальные обкладки и электролит. В качестве обкладок используются материалы одного из трех типов: обкладки большой площади на основе активированного угля, оксиды металлов и проводящие полимеры.

 

Преимущества ионисторов

 

большой срок службы.

малое внутреннее сопротивление — обеспечивает сглаживание импульсов (бросков) тока нагрузки, если ионистор включен параллельно аккумуляторной батарее.

быстрый заряд — в течение нескольких секунд из-за низкого внутреннего сопротивления.

работа ионистора при любом напряжении, не превосходящем номинального.

неограниченное число циклов заряд/разряд.

отсутствие необходимости контроля за режимом зарядки.

использование простых методов заряда.

широкий диапазон рабочих температур: -25…+70 °С.

относительная дешевизна ионисторов.

 

Недостатки ионисторов

 

не обеспечивают достаточного накопления энергии.

маленькая энергетическая плотность.

низкое напряжение на некоторых типах ионисторов.

для получения требуемого напряжения необходимо последовательное <b>Подключение</b> не менее трех ионисторов.

высокий саморазряд.

 

Применение ионисторов

 

телевизоры, СВЧ-печи: резервное питание таймера.

видеокамеры, платы памяти: резервное питание запоминающего устройства во время смены батарей.

музыкальные центры: питание микросхем памяти установок тюнера.

телефоны: резервное питание микросхем памяти для хранения номеров абонентов.

электронные счетчики электрической энергии.

охранная сигнализация.

электронные измерительные приборы и т.п.

1.9.5. Практическое применение ионисторов в электронных схемах

Читайте также

Применение удобрений

Применение удобрений На каждом этапе развития растений необходимо обеспечить им оптимальный режим питания и при этом избегать накопления избыточного количества удобрений, что может вызвать повреждение корневой системы. Питательные вещества должны поступать к

Применение гипсокартона для выравнивания пола и стен

Применение гипсокартона для выравнивания пола и стен Стяжка и оштукатуривание отнюдь не являются единственными способами подготовки основания для укладки керамической плитки. Еще один весьма распространенный метод, популярность которого постепенно увеличивается,

Применение уплотнителей и герметиков

Применение уплотнителей и герметиков Отдельного рассмотрения заслуживают различные материалы, которые могут использоваться в некоторых случаях как вместо затирки, так и наряду с ней.Так, при заделке швов, которые либо разделяют значительные по площади поверхности (так

1.9. Перспективные радиоэлементы – ионисторы и их практическое применение в электронных схемах

1.9. Перспективные радиоэлементы – ионисторы и их практическое применение в электронных схемах Об ионисторах сегодня говорят много, и сфера их применения расширяется. Как одна из альтернатив аккумуляторам (особенно малой емкости и напряжения) ионистор вполне пригоден к

1.9.2. Достоинства ионисторов

1.9.2. Достоинства ионисторов • Очень высокая емкость.• Низкое внутреннее сопротивление.• Высокая проводимость.• Быстрый разряд.• Длительный срок эксплуатации.• Практически неограниченное количество циклов разряда.• Низкая стоимость.• Простота зарядки.При этом

3.27. Полезное применение шумомера в деревне

3.27. Полезное применение шумомера в деревне Согласно статистике, около 80 % жителей мегаполиса живут в зоне с опасным для здоровья уровнем шума. На селе – совсем другое дело. Так ли это на самом деле?С помощью детектора акустического шума DVM401 мною проведены замеры

Применение принципа золотого сечения

Применение принципа золотого сечения Главной задачей в поисках художественного образа или идеи являются размеры и пропорции. Говоря о пропорциях (соотношении размерных величин), мы учитываем их в формате плоского изображения (картина, маркетри), в соотношениях

Как узнать отправителя электронных писем?

Как узнать отправителя электронных писем? Собственный адрес электронной почты есть у каждого активного пользователя Интернета. Но далеко не всегда на этот адрес приходят письма желанные. Если вдруг в ваш почтовый ящик пришло письмо подозрительного содержания, то вы

Применение радиоэлектронных средств для вызова помощи

Применение радиоэлектронных средств для вызова помощи С помощью зарегистрированного официальным порядком радиоэлектронного средства вы сможете показывать фокусы, описанные ранее (зажигать никуда не вкрученные лампы или несанкционированно включать свет у соседей,

ИОНИСТОР В КАРМАНЕ | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

Предлагается простой карманный радиоприемник с низким напряжением питания от ионистора. Приемник выполнен полностью на транзисторах, так как низкое напряжение питания не позволяет использовать существующие микросхемы (например, 174ХА10). Приемник — прямого усиления, что обеспечивает достаточную громкость радиовещательных станций в диапазоне средних волн и работоспособность в диапазоне питающих напряжений от 2 до 0,9 В.

Можно в качестве источника питания использовать 1,5-вольтовые батареи. При работе на динамик ток в режиме сигнала составляет около 10 мА, на стереотелефоны (2×35 Ом) — не более 3 мА При зарядке ионистора до 2 В приемник работает на телефоны около 10 часов, а на динамик — около 2,5 часа до разрядки его до 0,9 В.

Прежде чем перейти к непосредственному описанию схемы и работы предлагаемого вниманию читателей приемника, хотелось бы несколько слов посвятить ионисторам, применение которых в данном приборе является одним из принципиальных моментов.

Устройство ионисторов, история их создания широко освещены в нашей технической литературе. Хотелось бы обратить внимание читателей на работу Н.Кочетова «Ионисторы», опубликованную в № 2 за 2001 г. журнала «Моделист-конструктор». Наряду с описанием принципов работы и конструкции в статье приводится информация о наиболее распространенных на тот период отечественных ионисторах производства ГОО «Гелион» из Рязани. В настоящее время ассортимент этих изделий значительно расширен, в том числе и за счет продукции ОАО «НИИ «ГИРИКОНД» из Санкт-Петербурга (см. табл.). Достаточно полный обзор практического применения ионисторов и их характеристик представлен в работе И.Алиева и С.Калгановой «Конденсаторы сверхвысокой энергоемкости или молекулярные конденсаторы» — Справочник, Москва, 2005 г.

Одним из замечательных свойств ионисторов является их быстрая зарядка: за несколько минут, вместо часов, как с обычными аккумуляторами. Например, для 100-фарадного ионистора достаточно 2 минут. И не надо иметь дело с кислотами, щелочами, дистиллированной водой, ареометром. Отпадает забота о вентиляции помещения зарядной станции: все-таки вредное производство.

На рисунке 1 приведена разработанная автором электросхема зарядного устройства для ионисторов, питающих карманные радиоприемники. Такое устройство должно выдерживать при подключении сильный бросок тока, поэтому в предлагаемой схеме применена сильнотоковая электроника. Выпрямительный мост — на диодах Д232, транзистор — П210А, стабилитрон — Д815А. Трансформатор мощностью 50 ватт. Номинал R4 не указан, так как он напрямую связан с применяемым электроизмерительным прибором. В предлагаемой конструкции использованы магнитоэлектрический миллиамперметр М4202 с током полного отклонения стрелки 5 мА и резистор сопротивлением 1 К.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема зарядного устройства для ионисторов

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема карманного радиоприемника с низким напряжением питания от ионистора

А теперь, освежив свои знания об ионисторах и располагая зарядным устройством к ним, обратим свое внимание на вышеупомянутый карманный приемник. Его принципиальная электросхема представлена на рисунке 2. Прием ведется на магнитную антенну WА1, состоящую из антенной катушки L1 и катушки связи L2, размещенных на ферритовом стержне марки 400НН длиной 160 и диаметром 8 мм. Обе катушки намотаны проводом ПЭВТЛ-2 диаметром 0,18 мм. И имеет 75 витков, индуктивность 340 мкГн ±10%, 1.2— 7 витков. Эта антенна и подстроенный конденсатор С1 взяты от радиоприемника «Селга 404» (используется одна секция сдвоенного блока переменных конденсаторов). С катушки связи L2 сигнал поступает на вход трехкаскадного усилителя высокой частоты (УВЧ). В каждом каскаде УВЧ, выполненном на транзисторах VТ1 — VТ3, введена отрицательная обратная связь по напряжению подключением базовых резисторов R1, R3, R5 к коллекторам транзисторов. С нагрузки последнего каскада УВЧ резистора R6 через конденсатор С5 сигнал поступает на детекторный каскад по схеме удвоения на диодах VD1, VD2.

Конденсатор С6 служит для фильтрации высокочастотной составляющей сигнала. С выхода детекторного каскада сигнал поступает на регулятор громкости R7, спаренный с выключателем питания SА1, а оттуда через конденсатор С7 — на первый каскад усиления низкой частоты (УНЧ), выполненный на транзисторе VТ4. Поскольку напряжение питания низкое, то второй двухтактный каскад УНЧ выполнен на составных транзисторах VТ5VТ7, VТ6VТ8. Динамическая головка ВА взята от приемника «Селга 404-0,25ГД10». На схеме показана возможность подключения миниатюрного головного телефона ТМ-4 (автор применил, как указано в начале статьи, стереотелефоны).

Конденсаторы с двойным электрическим слоем (суперконденсаторы, ионисторы)

Питается приемник от сборки 10 ионисторов по 10 фарад каждый, рассчитанных на напряжение 2,3 В, подключенных параллельно. Итого — 100 фарад. В целях упрощения на схеме сборка ионисторов С9 показана как один ионистор. Зарядка такой сборки ионисторов занимает практически 2 минуты.

В рамке — полная надпись на корпусе одного ионистора.

Конденсаторы можно взять типа КМ, КЛС; резисторы — ОМЛТ-0,125; диоды — любые из серии Д9.

Налаживание приемника начинают с УНЧ. Подбором резистора R8 устанавливают на коллекторах транзисторов VT7, VТ8 напряжение, равное половине напряжения питания. Высокочастотные транзисторы можно взять любые и, подрабатывая величиной базовых резисторов R1, R3, R5, «вгонять» в режим каждый каскад УВЧ.

Монтаж размещен на двух стеклотекстолитовых платах: УВЧ с детекторным каскадом на одной и УНЧ — на другой в виде макросхем с возможностью замены той или другой или обеих на экономичные микросхемы, работающие от низких напряжений с появлением таковых. Корпус приемника взят от «Селги 402».

При разработке приемника был использован однолучевой осциллограф С1-49, высокочастотный генератор сигналов Г4-117.

С. ЛЕВЧЕНКО, г. Санкт-Петербург

Рекомендуем почитать

  • ЛИТЕЙНАЯ… НА СТОЛЕ
    Современный стиль «ретро» требует украшения предметов мебели, фурнитуры, интерьера квартиры множеством повторяющихся, затейливых по конфигурации деталей; нередко энтузиасты берутся…
  • ПИТАНИЕ ОТ ФОНАРИКА
    При экспериментах, налаживании различных электронных самоделок нередко возникает потребность в источнике постоянного тока сравнительно большой емкости. Скажем, батарею напряжением 4,5 В…

Где используется ионистор?

Вопрос задан: г-ном Бентоном Рунолфссоном I
Оценка: 4,4/5 (69 голосов)

Ионисторы емкостью единица фарад применяются в портативной электронике , для обеспечения бесперебойного питания слаботочных цепей, например микроконтроллера. А ионисторы на десятки тысяч фарад используются совместно с аккумуляторами для питания различных электродвигателей.

Где используются суперконденсаторы?

Суперконденсаторы используются в приложениях, требующих большого количества быстрых циклов зарядки/разрядки, а не долговременного компактного хранения энергии — в автомобилях, автобусах, поездах, кранах и лифтах , где они используются для рекуперативного торможения, кратковременного накопления энергии, или подача питания в импульсном режиме.

Почему суперконденсатор важен?

Суперконденсаторы

представляют собой пассивную статическую систему накопления энергии, которая может накапливать и отдавать энергию с относительно высокой скоростью. … Суперконденсаторы обладают высокой плотностью мощности, хорошей эксплуатационной безопасностью и длительным сроком службы, поэтому они считаются отличной платформой для хранения энергии со значительным потенциалом.

Как работает ультраконденсатор?

Во время зарядки ионы из электролита накапливаются на поверхности каждой пластины с углеродным покрытием.Подобно конденсаторам, ультраконденсаторы накапливают энергию в электрическом поле , которое создается между двумя противоположно заряженными частицами, когда они разделяются. … Затем это заставляет каждый электрод притягивать ионы противоположного заряда.

Почему конденсатор не используется в качестве батареи?

Аккумуляторы имеют гораздо более высокую плотность энергии, чем конденсаторы , поэтому их используют там, где нужно хранить много энергии. С другой стороны, конденсаторы могут заряжаться и разряжаться намного быстрее, чем аккумуляторы, поэтому их используют там, где нужна большая мощность.

30 связанных вопросов найдено

Что лучше батарея или конденсатор?

Аккумулятор может хранить в тысячи раз больше энергии, чем конденсатор того же объема. Батареи также могут поставлять эту энергию стабильным и надежным потоком. Но иногда они не могут обеспечить энергией так быстро, как это необходимо.

Можно ли подключить конденсатор к аккумулятору?

Конденсатор может блокировать постоянное напряжение.Если вы подключите небольшой конденсатор к батарее, то никакой ток не будет течь между полюсами батареи, как только конденсатор зарядится. Однако любой сигнал переменного тока (AC) беспрепятственно проходит через конденсатор.

Использует ли Тесла ультраконденсаторы?

Tesla (TSLA) продала бизнес и бренд Maxwell Technology по производству ультраконденсаторов после приобретения чуть более двух лет назад.Еще в 2019 году Tesla объявила о приобретении Maxwell Technology, компании по производству ультраконденсаторов и аккумуляторов из Сан-Диего, за более чем 200 миллионов долларов.

В чем разница между суперконденсатором и ультраконденсатором?

Если вам нужен краткий ответ, вот он: на самом деле нет никакой разницы . Ультраконденсатор и суперконденсатор — это одно и то же, хотя суперконденсатор — это общий термин для этого типа устройств накопления энергии…. Эти суперконденсаторы впервые были проданы в качестве резервного источника питания для компьютерной памяти.

Почему суперконденсаторы такие дорогие?

Однако суперконденсаторы стоят дорого. По данным Materials Today, около половины стоимости материалов приходится на использование активированного угля для покрытия электродов . Активированный уголь класса суперконденсаторов может стоить 15 долларов за килограмм.

В чем разница между суперконденсатором и батареей?

Суперконденсаторы имеют в раз более высокую скорость зарядки и разрядки, чем батареи , потому что химические реакции, происходящие в батареях, требуют больше времени для высвобождения электронов, чем электрический разряд в суперконденсаторах.

Будущее за суперконденсаторами?

Ближайшим будущим применением суперконденсаторов является для хранения энергии и быстрой зарядки . Многие приложения этого типа уже появились на рынке и меняют наши представления о хранении энергии. Реализация коммерчески жизнеспособной автономной суперконденсаторной батареи может произойти в будущем.

Являются ли суперконденсаторы токсичными?

Водные суперконденсаторы предлагают безопасную альтернативу для промежуточного хранения энергии в приложениях по сбору энергии, но их производительность ограничена относительно высокими температурами…. Результаты показывают большие перспективы для нетоксичной альтернативы для улучшения температурного диапазона печатных суперконденсаторов.

В электромобилях используются конденсаторы?

Полностью электрические силовые агрегаты транспортных средств используют два различных типа накопителей электроэнергии для удовлетворения требований конструкции. Это аккумуляторы и суперконденсаторы , последние также иногда называют ультраконденсаторами или электрохимическими конденсаторами.

Как работают суперконденсаторы?

Основной принцип накопления энергии суперконденсатором заключается в накоплении электроэнергии за счет емкости двойного электрического слоя, образованной разделением зарядов на границе между электролитом и раствором ванны.

Сколько стоит суперконденсатор?

Монаган сравнил стоимость графенового суперконденсатора этого типа в 100 долларов США за кВтч с целевой ценой Tesla на свои батареи, которые будут производиться на ее GigaFactory, по цене 150 долларов США за кВтч к 2020 году.

Как определить суперконденсатор?

Чтобы определить параметры смоделированного суперконденсатора, этот пример:

  1. Генерирует кривые напряжения и тока путем имитации модели, которую он настраивает, используя известные значения параметров суперконденсатора.
  2. Идентифицирует значения параметров суперконденсатора, используя сгенерированные данные формы волны и методологию, описанную в [1].

Для чего используется ультраконденсатор?

Ультраконденсатор, также известный как суперконденсатор или электрохимический конденсатор, представляет собой устройство для хранения электрической энергии , популярность которого быстро растет. Конструкция и механизм работы находятся где-то между обычным конденсатором и батареей, что открывает некоторые интересные и ценные области применения.

Использует ли Тесла суперконденсаторы?

Тем не менее, по словам Андрея Шигаева, генерального директора Geyser Batteries, суперконденсаторы по-прежнему могут использоваться для электромобилей Tesla …. Если у вас на борту есть батарея высокой энергии, то эта вторичная цепь может питаться от суперконденсатора, который очень эффективен. Он даже будет иметь чрезвычайно долгий жизненный цикл.

Кто производит аккумуляторы для Теслы?

Tesla в значительной степени полагается на Panasonic при производстве всех своих аккумуляторов, особенно автомобильных аккумуляторов. Другие производители электромобилей также делают успехи.

Используют ли Tesla суперконденсаторы?

Tesla Motors открыла новую станцию ​​​​Supercharger с четырьмя киосками для общественного пользования на своем заводе во Фремонте, Калифорния. Нагнетатели позволяют владельцам Tesla Model S бесплатно заряжать свои автомобили за 20–30 минут. В настоящее время в США насчитывается 18 зарядных станций, и в ближайшем будущем планируется открыть больше.

Какова основная функция конденсатора?

Конденсатор — это электронный компонент, который накапливает и отдает электричество в цепи .Он также пропускает переменный ток, не пропуская постоянный ток.

Что делает конденсатор на 12 вольт?

Benny, Правильно установленный конденсатор соединяет один полюс с землей, а другой с постоянным питанием +12 вольт от аккумулятора . При работающем автомобиле напряжение бортовой сети и заряд конденсатора будет примерно 14,4 вольта.

Какова формула конденсатора?

Основное уравнение для расчета конденсатора: C = εA/d , В этом уравнении C — емкость; ε — диэлектрическая проницаемость, показатель того, насколько хорошо диэлектрический материал удерживает электрическое поле; А — площадь параллельной пластины; d — расстояние между двумя проводящими пластинами.

Первый кремниевый ионистор / Хабр Они способны очень быстро заряжаться/разряжаться и хранить гораздо больше энергии, чем обычные конденсаторы, благодаря уникальной особенности — двойному слою ионов и противоионов, которые выполняют роль пластин электролита.

Ранее никто не мог предположить, что кремниевые ионисторы могут быть созданы без использования химического электролита.Однако в научной статье в журнале Scientific Reports от 22.10.2013 указано, что это удалось сделать ученым из Университета Вандербильта. Они первыми в мире создали кремниевый ионистор путем травления кремниевой подложки и покрытия пластин графеном.

Трудно даже описать, какие это перспективы для мобильной электроники, ведь теперь можно хранить заряд прямо на чипе, без необходимости заряжать химический аккумулятор! Представьте себе солнечные панели, которые хранят заряд и круглосуточно выдают электричество.Мобильный телефон или ноутбук, который заряжается за несколько секунд и продержится неделю без подзарядки или, наоборот, может разрядиться за секунду, как электрошокер. И это только самые очевидные примеры.

«Если вы спросите эксперта, можно ли создать кремниевый ионистор, он сразу скажет вам, что это безумная идея», — говорит Кэри Пинт (Cary Pint), доцент инженерного факультета Университета Вандербильта, при чье исследование лидерства было проведено (на фото).«Но нам удалось найти простой способ сделать это».

Уникальные свойства электрохимических ионисторов уже позволили найти им коммерческое применение. Правда, только в каких-то узких нишах. Например, они используются для накопления кинетической энергии от торможения в автомобилях Формулы-1 и некоторых коммерческих автомобилях, автобусах и электромобилях. Это системы типа KERS: они вскоре отдают накопленную энергию колесам, добавляя крутящий момент при разгоне. Ионисторы ставят большие ветряки на турбины, которые нуждаются в подпитке энергией в момент изменения силы и направления ветра.

Ионисторы пока уступают по плотности энергии химическим батареям типа литий-ионных, поэтому они слишком громоздки для большинства мобильных устройств, но быстро ликвидируют отставание.


На диаграмме показаны плотность энергии (ватт-час на кг) и удельная мощность (ватт на кг) ионисторов на основе пористого кремния (P-Si), углеродных промышленных ионисторов и ионисторов на основе пористого кремния с графеновым покрытием

Следует Отметим, что в последнее время проводятся эксперименты с ионизаторами из графена или нанотрубок, так что новая работа инженеров из Университета Вандербильта несколько выбивается из общего потока.

Простота их подхода заключается в использовании пористого кремния — материала с контролируемыми свойствами, который можно легко получить путем травления «пластин». Инженеры обнаружили, что когда материал покрывается слоем графена, его свойства как ионистора резко улучшаются.

«Мы понятия не имели, что произойдет [когда мы начали эксперименты], — говорит Пинт. «Обычно исследователи выращивают графен из карбида кремния при температуре выше 1400°С, поэтому при более низких температурах 500-600°С мы не ожидали, что вырастет что-то подобное.

Когда инженеры вынули из печи кремниевую пластину, они увидели, что ее цвет уже не оранжевый, а фиолетовый, иногда черный. Электронно-микроскопическое исследование показало, что пористый кремний покрыт тонким слоем углерода толщиной в несколько нанометров.


Структура пористого кремния без покрытия графеном (слева) и с покрытием (справа)

Испытания показали, что графеновое покрытие действует как защитный слой, а при зарядке ионизатора максимальная плотность энергии увеличивается на 25 раз.

Авторы исследования говорят, что целью их работы является не создание ионисторов с рекордной плотностью энергии, а их интеграция в обычные микросхемы, которые изготавливаются по стандартному технологическому процессу. Наиболее логичным вариантом является установка ионисторов на тыльной стороне солнечных панелей и датчиков. Все больше и больше устройств вокруг нас требуют электроэнергии: «Чем лучше мы сможем интегрировать накопители энергии в существующие материалы и устройства, тем более компактными и эффективными они станут», — говорит Пинт.

Самодельный ионистор — суперконденсатор своими руками. Суперконденсатор или гибридный аккумулятор в автомобиле

Электрическая емкость земного шара, как известно из курса физики, составляет около 700 микрофарад. Обычный конденсатор такой емкости по весу и объему можно сравнить с кирпичом. Но есть конденсаторы с электрической емкостью земного шара, равной по размеру песчинке — сверхконденсация.

Такие устройства появились сравнительно недавно, лет двадцать назад.Называются они по-разному: ионисторы, ионики или просто суперконденсаторы.

Применяется для проверки измеряемых приборов при сравнении с конденсаторами, мощность которых необходимо определить. Емкость стандартных конденсаторов должна быть хорошей стабильностью при изменении температуры и частоты. Для устранения этих нежелательных влияний принимаются различные конструктивные решения.

Что касается используемого диэлектрика, стандартные конденсаторы бывают газообразными и твердыми диэлектриками. Их устойчивость во времени определяется деформациями арматуры, опорных деталей и т. д.или изменить состав и свойства диэлектрического газа, а также изменить поверхность металлической арматуры.

Не думайте, что они доступны только некоторым аэрокосмическим фирмам высокого полета. Сегодня вы можете купить в магазине ионистор размером с монету и емкостью в один фарад, что в 1500 раз превышает емкость земного шара и приближается к емкости крупнейшей планеты Солнечной системы — Юпитера.

Любой конденсатор накапливает энергию. Чтобы понять, насколько велика или мала энергия, запасенная в ионисторе, важно ее с чем-то сравнить.Вот несколько необычный, но наглядный способ.

В негерметизированных конденсаторах с воздушным диэлектриком воздух отрицательно влияет на изменение мощности. Для других газовых диэлектриков стандартные конденсаторы герметизируют и хранят в крышках без изменения температуры. Лучшие газодиэлектрические стандартные конденсаторы изготавливаются из нерасширенных сплавов — герметично закрываются и заполняются сухим азотом. Точность диэлектрических стандартных конденсаторов высока, поскольку в процессе усадки они меняются по частоте, температуре и времени.

Стандартные конденсаторы с твердым диэлектриком

характеризуются высокой стабильностью, малой изменчивостью в зависимости от температуры и частоты потерь частоты. Если они протекают, то значительное влияние влажности на емкость конденсатора обнаруживается через два дня или недели. В качестве диэлектрических материалов используют мелкопластифицированный полистирол, плавленый кварц. По этой причине они используются в качестве высокоточных эталонов в метрологических лабораториях.

Энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы он мог прыгнуть примерно на метр-полтора.Крошечный ионистор типа 58-9В, имеющий массу 0,5 г, заряженный напряжением 1 В, мог прыгнуть на высоту 293 м!

Иногда думают, что ионисторы могут заменить любой аккумулятор. Журналисты нарисовали мир будущего бесшумными электромобилями на суперконденсаторах. Но так далеко-далеко. Ионистор весом в один килограмм может накопить 3000 Дж энергии, а самый плохой свинцово-кислотный аккумулятор — 86 400 Дж — в 28 раз больше. Однако при отдаче большой мощности в короткие сроки батарея быстро портится, и разряжается только наполовину.Ионистор же многократно и без вреда для себя отдает любую мощность, лишь бы соединительные провода их выдерживали. К тому же ионистор можно заряжать за секунды, а аккумулятору обычно нужны часы.

Особое внимание следует уделить конструкции высокочастотных стандартных конденсаторов. Эти калибровочные конденсаторы не должны содержать паразитных индуктивностей и должны быть подключены к цепи с большой осторожностью, чтобы исключить паразитные емкости.Для этого используется прецизионный коаксиальный разъем с очень низкой паразитной емкостью.

Изготавливаются из ряда малой мощности. Совмещение значений достигается с помощью десятипозиционного переключателя. Диэлектрические конденсаторы в коробке маленькие, а серебряная арматура на маленьких пластинах. Он представляет годовую стабильность ±. Это мегагомометр-электрический прибор. Рационометрический индикатор состоит из двух катушек с подвижными сердечниками, закрепленными на одной оси со стрелкой индикатора; Стандартный конденсатор монтируется последовательно с катушкой и выводами для подключения конденсатора неизвестной емкости к другому.

Определяет область применения ионистора. Он хорош в качестве источника питания для устройств, которые недолговечны, но довольно часто потребляют много энергии: электронная техника, фонарики, автомобильные стартеры, электрические отбойные молотки. Ионистор также может использоваться в военных целях в качестве источника питания для электромагнитных инструментов. А в сочетании с небольшой электростанцией ионистор позволяет создавать автомобили с электроприводом колес и расходом топлива 1-2 литра на 100 км.

Прибор имеет градуированную шкалу в микрофарадах.С их помощью измеряют электрическую мощность; представляют собой мосты с питанием от переменного тока. Индикатор нуля также рассчитан на переменный ток. Для этого мост питают от источника высокого напряжения. Мост работает с промышленными, звуковыми или радиочастотами.

Мост для измерения емкости электролитических конденсаторов. Плоский конденсатор простейшего типа состоит из двух плоских, параллельных и параллельных пластин, разделенных однородным диэлектриком. Емкость такого конденсатора рассчитывается по соотношению.

Ионисторы самой разной мощности и рабочего напряжения имеются в продаже, но стоят они немного. Так что если есть время и интерес, можно попробовать сделать ионистор самостоятельно. Но прежде чем давать конкретные советы, немного теории.

Из электрохимии известно: при погружении металла в воду на его поверхности образуется так называемый двойной электрический слой, состоящий из противоположных электрических зарядов — ионов и электронов. Между ними действуют силы взаимного притяжения, но заряды не могут приблизиться друг к другу.Этому препятствуют силы притяжения молекул воды и металла. По своей сути двойной электрический слой представляет собой не что иное, как конденсатор. Заряды, сосредоточенные на его поверхности, служат облицовками. Расстояние между ними очень маленькое. А, как известно, емкость конденсатора увеличивается с уменьшением расстояния между его обкладками. Поэтому, например, емкость обычной стальной иглы, погруженной в воду, достигает нескольких мФ.

На практике предпочтительнее вычислять формулу, полученную из соотношения.Приведенные выше соотношения не учитывают, что линейное электрическое поле падает по краям арматуры, поэтому они дают несколько меньшую мощность, чем целые числа. Такой конденсатор состоит из двух изолированных друг от друга токопроводящих сфер, представляющих собой вентили конденсатора. Можно показать, что отношение можно использовать для расчета этого конденсатора.

Концентрический цилиндрический конденсатор состоит из двух коаксиальных проводящих катушек, образующих арматуру, разделенных между собой диэлектриком.Предполагая, что такой конденсатор очень длинный, его мощность на метр длины рассчитывают с учетом приведенного ниже соотношения, принимая, что его диаметр пренебрежимо мал при его длине.

По сути, ионистор состоит из двух погруженных в электролит электродов с очень большой площадью, на поверхности которых под действием приложенного напряжения образуется двойной электрический слой. Однако при использовании обычных плоских пластин можно было бы получить емкость всего в несколько десятков мФ.Для получения больших емкостей, характерных для ионисторов, применяют электроды из пористых материалов, имеющих большую поверхность пор при малых внешних размерах.

Преобразовывая эту взаимосвязь, мы получаем практические формулы. Приведенные выше формулы полезны при расчете емкости коаксиальных кабелей, используемых на высоких частотах. Основными мерами охраны труда являются. Обеспечение неготовности элементов, входящих в состав электрических цепей, достигается за счет.

Монтаж электрических кабелей, даже изолированных, а также электрооборудования в недоступном для человека месте. Электрическая изоляция проводников. Использование дождевых червей. Используйте пониженное напряжение для переносных электроинструментов. При использовании переносных инструментов с электроприводом обязателен.

В это время на эту роль пробовали губчатые металлы от титана до платины. Однако несравненно лучшим оказался… обычный активированный уголь. Это древесный уголь, который после специальной обработки становится пористым.Площадь поверхности пор 1 см3 такого угля достигает тысячи квадратных метров, а емкость двойного электрического слоя на них – десять фарад!

Перед началом работы внимательно осмотрите прибор, изоляцию и крепление прибора. Не скручивайте и не скручивайте шнур питания при перемещении инструмента с одной работы на другую, чтобы обеспечить хорошее состояние изоляции. Контролируйте соединительный кабель  при перемещении инструмента с одной задачи на другую, чтобы он не перекручивался и не перекручивался.

Избегайте прохождения шнура питания на подъездных путях и в местах складирования материалов; если этого нельзя избежать, кабель будет защищен от ушибов, залипания или зависания. Запрещение ремонта или устранения дефектов при эксплуатации или техническом обслуживании двигателя без надзора за инструментом, подключенным к электрической сети.

Самодельный ионистор На рисунке 1 показана конструкция ионистора. Он состоит из двух металлических пластин, плотно прижатых к «начинке» из активированного угля.Уголь уложен в два слоя, между которыми проложен тонкий разделительный слой вещества, не проводящего электроны. Все это пропитано электролитом.

При зарядке ионистора в одной его половине на порах угля образуется двойной электрический слой с электронами на поверхности, в другой — с положительными ионами. После зарядки ионы и электроны начинают течь навстречу друг другу. При их встрече образуются нейтральные атомы металла, а накопленный заряд уменьшается и со временем может исчезнуть.

Использование средств индивидуальной защиты и средств оповещения. Первичная защита состоит из изолированных плоскогубцев и изолированных инструментов. Вспомогательные средства защиты состоят из: средств защиты, резиновых матов, электроизоляционных площадок.

Автоматическое отключение в случае опасного прикосновения или опасной утечки. Разделение защиты с помощью разделительного трансформатора. Дополнительная изоляция изоляции, которая заключается в выполнении дополнительной изоляции от обычных изоляционных работ, но которая не должна снижать механические и электрические качества, необходимые для изоляционных работ.

Для предотвращения этого между слоями активированного угля вводится разделительный слой. Он может состоять из различных тонких полиэтиленовых пленок, бумаги и даже шерсти.
   В любительском ионисторе электролитом служит 25% раствор хлорида натрия или 27% раствор КОН. (При меньших концентрациях на положительном электроде не будет образовываться слой отрицательных ионов.)

Память защиты применяют для обеспечения персонала от поражения электрическим током при прикосновении к оборудованию и установкам, не входящим в состав рабочих цепей, но могущим случайно войти в действие из-за неисправности изоляции.Нулевое подключение достигается за счет создания общей сети защиты, постоянно контролирующей сеть электроснабжения машин.

Защита уравнивающими потенциалами является вторичным средством защиты и заключается в создании соединений через проводники во всех металлических частях различных установок и сооружений, которые могут случайно испытывать напряжение и подвергаться воздействию человека, проходящего через это место.

В качестве электродов используются медные пластины с припаянными к ним проводами.Их рабочие поверхности должны быть очищены от окислов. При этом желательно использовать крупнозернистую наждачную бумагу, процарапывая. Эти царапины улучшат сцепление угля с медью. Для хорошей адгезии пластины следует обезжирить. Обезжиривание пластин производят в два этапа. Сначала их моют с мылом, затем натирают зубным порошком и промывают струей воды. После этого не трогайте их пальцами.

Промышленные электронные устройства, оборудование и установки. Руководство для промышленных университетов и профессионально-технических училищ, Бухарест.Ниту — «Приборы и методы измерения и контроля». Он работает только с чистым напряжением, в основном его ток очень близок к нулю, то есть десятки-сотни миллиампер, максимум один-два усилителя для действительно огромных; на его выходе напряжение в сотни, тысячи и даже десятки тысяч раз превышает входное, в зависимости от его размера, и может достигать десятков миллионов вольт, что делает вторичную мощность настолько большой или выше первичной; майор и его вторичные работают на разных частотах, в основном при вторичном расположении нескольких гармоник частот, отличных от частоты входного тока, в связи с тем, что его катушки управляются электрическим разрядом некоторых конденсаторов в катушке; передача энергии не происходит однонаправленно от первичной обмотки к вторичной, как в обычном трансформаторе, а его обмотки влияют и взаимно усиливаются; это трансформатор, работающий с полем и излучением, в основном электрический и слишком маленький, потому что у него нет металлического сердечника, а его катушка находится «в воздухе».


Затем инвертор сопоставляет мощность батареи, которую можно подключить к клеммам батареи или батарейного отсека, чтобы обеспечить собранное таким образом напряжение батареи как переменный ток, совместимый с национальной сетью переменного тока, то есть 220 В при 50 Гц.

Активированный уголь, купленный в аптеке, растирают в ступке и смешивают с электролитом до получения густой пасты, которой намазывают тщательно снятую пластину.

При первом испытании тарелки с подкладкой из бумаги положите одну на другую, затем попробуйте зарядить. Но есть тонкость. При напряжении более 1 В начинается выделение газов h3, O2. Они разрушают угольные электроды и не позволяют нашему прибору работать в конденсаторно-ионисторном режиме.

Патенты можно найти по этим адресам. Это бесконечно дешевле, даже если нам придется построить его в одиночку; могут обеспечивать более высокую мощность, напрямую улавливая электричество от земно-ионосферного конденсатора, а не преобразовывая свет в электричество, как фотоэлектрические панели; поэтому он работает бесшумно и неустанно 24 часа в сутки, независимо от того, солнце это, туман, ветер, гроза, дождь или снег.«Электрохимические конденсаторы с двойным покрытием», «Суперконденсаторы» или «Ультраконденсаторы» в настоящее время используют термины для обозначения одного и того же типа изделий, отличающихся от обычных конденсаторов более высоким значением электрической емкости.

Следовательно, мы должны заряжать его от источника с напряжением не более 1 В. (Именно такое напряжение для каждой пары пластин рекомендуется для работы промышленных ионисторов.)

Детали для любопытных

С напряжение более 1.2 В ионистор превращается в газовую батарею. Это интересное устройство, также состоящее из активированного угля и двух электродов. Но конструктивно он выполнен иначе (см. рис. 2). Обычно берут два угольных стержня от старого гальванического элемента и обвязывают их марлевыми мешочками с активированным углем. В качестве электролита используется раствор КОН. (Раствор соли использовать не следует, так как при его разложении образуется хлор.)

Сверхпроводник в первом анализе аналогичен обычным электролитическим конденсаторам.Электролитический конденсатор схематично показан на рис. Основными конструктивными элементами электролитического конденсатора являются: две металлические арматуры, сепаратор и электролит. Сепаратор состоит из слоя пористого материала, изолирующего с точки зрения электронной проводимости. Он обеспечивает электрическую изоляцию, которая предотвращает контакт между двумя электродами. Жидкий электролит проникает в поры сепаратора, поэтому ионы могут легко пройти через сепаратор и достичь металлической арматуры.

Энергоемкость газового аккумулятора достигает 36 000 Дж/кг, или 10 Втч/кг. Это в 10 раз больше, чем у ионистора, но в 2,5 раза меньше, чем у обычного свинцово-кислотного аккумулятора. Однако газовый аккумулятор — это не просто аккумулятор, а весьма своеобразный топливный элемент. При его заряде на электродах выделяются газы — кислород и водород. Они «оседают» на поверхности активированного угля. При появлении тока нагрузки они соединяются для образования водяного и электрического тока. Однако этот процесс без катализатора протекает очень медленно.И как оказалось, катализатором может быть только платина… Поэтому, в отличие от ионистора, газовая батарея не может выдавать большие токи.

При отсутствии напряжения на электродах конденсатора электрический заряд на их поверхности отсутствует, а отрицательные и положительные ионы электролита равномерно распределены по массе. При приложении электродов к внутренней поверхности одного образуется слой положительного электрического заряда, а на внутренней поверхности другого образуется слой отрицательного электрического заряда.Отрицательные ионы в электролите притягиваются к слою положительного заряда, образуя второй слой отрицательно заряженных ионов на очень малом расстоянии от слоя положительно заряженного металла.

Тем не менее московский изобретатель А.Г. Пресняков (http://chemfiles.narod.ru/hit/gas_akk.htm) успешно применил газовый аккумулятор для запуска двигателя грузовика. Его солидный вес — почти в три раза больше обычного — в данном случае переносился. Но низкая стоимость и отсутствие таких вредных материалов, как кислота и свинец, казались чрезвычайно привлекательными.

Газовый аккумулятор простейшей конструкции оказался склонным к полному саморазряду за 4-6 часов. На этом эксперименты закончились. Кому нужна машина, которую нельзя завести после ночевки?

И все же «большая бытовая техника» не забыла о газовых батареях. Мощные, легкие и надежные, они стоят на одних сателлитах. Процесс в них происходит под давлением около 100 атм, а в качестве поглотителя газов используется губчатый никель, который в таких условиях работает как катализатор.Все устройство размещено в сверхлегком контейнере из углеродного волокна. Оказалось, что у аккумуляторов энергопотребление почти в 4 раза выше, чем у свинцовых аккумуляторов. Электромобиль мог проехать на них около 600 км. Но, к сожалению, пока они очень дорогие.

Конденсатор встречается в наборах Master Kit (да и вообще в электронных устройствах) почти так же часто, как и резистор. Поэтому важно хотя бы в общих чертах представить его основные характеристики и принцип работы.

Принцип работы конденсатора

В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов в виде пластин (называемых пластинами), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами тарелки. Чем больше отношение площади пластин к толщине диэлектрика — тем выше емкость конденсатора. Чтобы избежать физического увеличения размера конденсатора до огромных размеров, конденсаторы делают многослойными: например, сворачивают в рулон полосы пластин и диэлектриков.
Так как любой конденсатор имеет диэлектрик, он не способен проводить постоянный ток, но он может сохранять электрический заряд, присоединенный к его обкладкам, и в нужный момент отдавать его. Это важное свойство.

Договоримся: радиодеталь мы называем конденсатором, а его физическую величину — емкостью. То есть правильно говорить так: «емкость конденсатора 1 мкФ», но неправильно говорить: «замените ту емкость на плате». Вы, конечно, поймете, но лучше соблюдать «правила хорошего тона».

Электрическая емкость конденсатора является его основным параметром
Чем больше емкость конденсатора, тем больше заряда он может сохранить. Емкость конденсатора измеряется в Фарадах, обозначается
Ф. 1 Фарад — очень большая емкость (у земного шара емкость менее 1Ф), поэтому для обозначения емкости в радиолюбительской практике используют следующие основные размерные величины — приставки: µ (микро), n (нано) и p (пико):
  1 микрофарад – 10-6 (одна миллионная часть), т.е.е. 1000000мкФ = 1Ф
1 наноФарад — 10-9 (одна миллиардная часть), т.е. 1000нФ = 1мкФ
 п (пико) — 10-12 (одна триллионная часть), т.е. . Поэтому, как культурные люди, пишем с большой буквы «Ф»: 10 пФ, 33 нФ, 470 мкФ.

Номинальное напряжение конденсатора
Расстояние между обкладками конденсатора (особенно конденсатора большой емкости) очень мало и достигает единиц микрометра. Если подать слишком высокое напряжение на обкладки конденсатора, диэлектрический слой может быть нарушен.Поэтому каждый конденсатор имеет такой параметр, как номинальное напряжение. Во время работы напряжение на конденсаторе не должно превышать номинального. Но лучше, когда номинальное напряжение конденсатора будет немного выше напряжения в цепи. То есть, например, в цепи с напряжением 16В могут работать конденсаторы с номинальным напряжением 16В (в крайнем случае), 25В, 50В и выше. Но нельзя ставить в эту схему конденсатор с номинальным напряжением 10В. Конденсатор может выйти из строя, и часто это происходит с неприятным хлопком и выделением едкого дыма.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях для начинающих не используется напряжение питания выше 12В, а современные конденсаторы чаще всего имеют номинальное напряжение 16В и выше. Но помните, что номинальное напряжение конденсатора очень важно.

Типы конденсаторов
На разных конденсаторах можно написать много томов. Впрочем, это уже сделали некоторые другие авторы, поэтому я расскажу только самое необходимое: конденсаторы бывают неполярными и полярными (электролитическими).

Конденсаторы неполярные
Конденсаторы неполярные (в зависимости от вида диэлектрика делятся на бумажные, керамические, слюдяные…) можно устанавливать в схему как угодно — в этом они напоминают резисторы.
Обычно неполярные конденсаторы имеют относительно небольшую емкость: до 1 мкФ.

Маркировка неполярных конденсаторов
На корпус конденсатора наносится трехзначный код. Первые две цифры определяют значение емкости в пикофарадах (пФ), а третья — количество нулей. Так, на рисунке ниже на конденсаторе нанесен код 103. Определяем его емкость:
10 пФ + (3 нуля) = 10 000 пФ = 10 нФ = 0.01 мкФ.

Конденсаторы до 10 пФ маркируются особым образом: символ «R» в их кодировке обозначает запятую. Теперь можно определить емкость любого конденсатора. Следующая этикетка поможет вам проверить себя.

Как правило, в радиолюбительских конструкциях допускается замена некоторых конденсаторов на близкие к номиналу. Например, вместо конденсатора на 15 нФ в комплект можно поставить конденсатор на 10 нФ или 22 нФ, и это не повлияет на работу готовой конструкции.
Керамические конденсаторы не имеют полярности и могут быть установлены в любом положении выводов.
Некоторые мультиметры (кроме самых бюджетных) имеют функцию измерения емкости конденсаторов, и вы можете воспользоваться этим методом.

Конденсаторы полярные (электролитические)
Увеличить емкость конденсатора можно двумя способами: либо увеличить размер его обкладок, либо уменьшить толщину диэлектрика.
С целью минимизации толщины диэлектрика в конденсаторах большой емкости (выше нескольких микрофарад) используется специальный диэлектрик в виде оксидной пленки.Этот диэлектрик нормально работает только при правильном напряжении, приложенном к обкладкам конденсатора. Если перепутать полярность напряжения, электролитический конденсатор может выйти из строя. На корпусе конденсатора всегда имеется маркировка полярности. Это может быть как знак «+», но чаще всего у современных конденсаторов вывод «минус» отмечен полоской на корпусе. Еще один вспомогательный способ определения полярности: плюсовой вывод конденсатора длиннее, но ориентироваться на эту особенность можно только до обрезания выводов радиодетали.
На печатной плате также имеется маркировка полярности (обычно знак «+»). Поэтому при установке электролитического конденсатора обязательно совмещайте метки полярности на деталях и на печатной плате.
Как правило, в радиолюбительских конструкциях допускается замена некоторых конденсаторов на близкие к номиналу. Также допускается замена конденсатора на аналогичный с большим значением допустимого рабочего напряжения. Например, вместо комплекта конденсаторов 330 мкФ 25В можно использовать конденсатор 470 мкФ 50В, и это никак не повлияет на работу готовой конструкции.

Внешний вид электролитический конденсатор (правильно установленный конденсатор)


аккумуляторов будущего?

Статья о современных ионисторах. Их особенностью является способность выделять большое количество энергии за очень небольшой промежуток времени. Устройство уже широко используется в различных отраслях промышленности. Не исключено, что вскоре ионисторы повсеместно заменят обычные химические батареи.

 

Ионистор (другие названия: суперконденсатор, ультраконденсатор, двухслойный электрохимический конденсатор) — электрохимический прибор, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, где «оболочки» представляют собой двойной электрический слой на границе электрода и электролита. Функционально это гибрид конденсатора и химического источника тока.

 

Ионисторы или суперконденсаторы относительно новы. Первое такое электрическое устройство было запатентовано General Electric в 1957 году.Особенностью ионистора является способность выделять большое количество энергии за очень малый интервал времени. Обычный конденсатор представляет собой две пластины из металла, между которыми находится слой диэлектрика. А электрическая емкость конденсатора напрямую зависит от площади пластин, выполняющих роль электродов. Поскольку увеличение размеров пластин привело к увеличению самого устройства, увеличить емкость конденсаторов долгое время не удавалось. Однако решение было найдено.Благодаря использованию пористых материалов для изготовления электродов. Площадь пор такой пластины в десятки раз превышает площадь поверхности обычного металлического электрода.

 

После долгих экспериментов был найден наиболее подходящий пористый металл. Это оказался обычный активированный уголь. Следующим шагом от конденсатора к ионистору была замена диэлектрика кристаллическим твердым электролитом на основе растворов кислоты и щелочи. При взаимодействии пористого металла с электролитом на его поверхности образуется двойной электрический слой ионов и электронов.Эти заряды не могут сойтись из-за сопротивления молекул воды и ионов металлов. Таким образом, мы получаем устройство, похожее по принципу действия на конденсатор.

 

Однако расстояние между зарядами, которые по сути являются электродами, намного меньше толщины диэлектрика, используемого в обычном конденсаторе, поэтому электрическая емкость такого устройства в десятки раз больше. Для сравнения: энергии обычного конденсатора достаточно, чтобы поднять его в воздух примерно на полтора метра, а ионистора весом 0.5 грамм может прыгнуть за счет своего заряда на целых 293 метра. Когда ионистор заряжается, на одной стороне пор металла образуются положительные ионы, а на другой — накапливаются электроны. В процессе отдачи энергии они плавно перетекают друг в друга, образуя нейтральные атомы металла. Для предотвращения полной разрядки устройства таким образом между металлическими слоями наносится разделительный слой из нейтрального вещества (пластик, бумага, гигроскопическая вата и т.п.). Ионистор очень быстро накапливает заряд и так же быстро его отдает.Кроме того, он имеет ряд других преимуществ:

 

неограниченное количество циклов заряда и разряда;

запасенная энергия имеет высокую плотность;

устройство не нагревается, в отличие от энергоносителей, в основе которых лежат химические реакции;

удобство зарядки: при полной зарядке ионистора он просто перестает брать заряд;

выдерживает температуру от -50 до +85 градусов Цельсия;

Ионистор экологически чистый;

Коэффициент эффективности

может достигать 98%.

Все эти преимущества позволяют говорить о том, что область применения ионисторов безгранична. Они широко используются в компьютерных устройствах в качестве источников питания элементов памяти. В микроэлектронике и радиотехнике ионисторы используются в качестве кратковременных мощных источников тока и источников бесперебойного питания. Суперконденсаторы также используются в современных популярных новых автомобилях с гибридными силовыми агрегатами для снижения нагрузки на аккумулятор. Ионисторы уже используются в качестве замены батарей во многих приложениях.В сотовых телефонах устанавливаются ионисторы малой емкости, а в автомобилях особенно большой емкости. Если сравнивать их с обычными химическими батареями, то последние проигрывают по ряду показателей. Они не экологически безопасны, имеют ограниченное количество циклов зарядки, долго заряжаются, склонны к перегреву. На сегодняшний день более широкому использованию ионных элементов препятствует только их высокая цена. Однако компании-производители рассчитывают сократить его вдвое в течение следующих 5 лет, используя нанотехнологии.

Суперкондрессор в помощь аккумулятору. Суперконденсаторы или ионисторы вместо батареи. Новая технология E-Mobile

Для накопления электроэнергии люди впервые использовали конденсаторы. Затем, когда электротехника вышла за пределы лабораторных опытов, были изобретены аккумуляторы, ставшие основным средством для запаса электрической энергии. Но в начале XXI века снова предлагается использовать конденсаторы для питания электрооборудования.Насколько это возможно и уйдут ли окончательно батареи в прошлое?

Причина, по которой конденсаторы были вытеснены батареями, была связана со значительно большими значениями электроэнергии, которую они могут накапливать. Другая причина заключается в том, что при разряде напряжение на выходе аккумулятора изменяется очень слабо, поэтому стабилизатор напряжения либо не требуется, либо может иметь очень простую конструкцию.

Основное различие между конденсаторами и батареями заключается в том, что конденсаторы непосредственно хранят электрический заряд, а батареи превращают электрическую энергию в химическую, загрязняют ее, а затем преобразуют химическую энергию в электрическую.

При превращении энергии часть ее теряется. Поэтому даже у О. лучших аккумуляторов КПД не более 90%, а у конденсаторов может достигать 99%. Интенсивность химических реакций зависит от температуры, поэтому на морозе батареи работают заметно хуже, чем при комнатной температуре. Кроме того, химические реакции в батареях не являются полностью обратимыми. Отсюда небольшое количество циклов заряда-разряда (порядка тысяч тысяч, чаще всего срок службы батареи составляет около 1000 циклов разряда), а также «эффект памяти».Напомним, что «эффект памяти» заключается в том, что аккумулятор всегда должен быть разряжен до определенного значения накопленной энергии, тогда его емкость будет максимальной. Если после разряда в нем останется больше энергии, то емкость аккумулятора будет постепенно уменьшаться. «Эффект памяти» свойственен практически всем серийно выпускаемым типам аккумуляторов, кроме кислотных (включая их разновидности — гелевые и AGM). Хотя считается, что литий-ионным и литий-полимерным батареям он не свойственен, на самом деле он есть, просто проявляется в меньшей степени, чем в других типах.Что касается кислотных аккумуляторов, то они проявляют действие пластинчатого сульфата, вызывая необратимое повреждение блока питания. Одна из причин — длительное накопление батареи в состоянии заряда менее 50%.

Применительно к альтернативной энергетике серьезными проблемами являются «эффект памяти» и сульфатные плиты. Дело в том, что потоки энергии от таких источников, как солнечные батареи и ветряки, трудно предугадать. В результате заряд и разряд аккумуляторов происходят хаотично, в неоптимальном режиме.

Для современного ритма жизни оказывается совершенно неприемлемым, что аккумуляторы приходится заряжать несколько часов. Например, как вы себе представляете поездку на электромобиле на дальние расстояния, если разряженный аккумулятор задержит вас на несколько часов в пункте зарядки? Скорость зарядки аккумулятора ограничена скоростью протекания в нем химических процессов. Вы можете сократить время зарядки до 1 часа, но не до нескольких минут. При этом скорость заряда конденсатора ограничивается только максимальным током, который выдает зарядное устройство.

Перечисленные недостатки аккумуляторов компенсировались использованием вместо них конденсаторов.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий электролитические конденсаторы обладали самой большой емкостью. В них одна из обкладок представляла собой металлическую фольгу, другая — электролит, а изоляция между обкладками — окись металла, которая покрыта фольгой. У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей Фарадея, что недостаточно для полной замены батареи.

Сравнение конструкций различных типов Кондесаторы (Источник: Википедия)

Большая емкость, измеряемая тысячами Фарада, позволяет получать конденсаторы на основе так называемого двойного электрического слоя. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе веществ в твердой и жидкой фазах. Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинаковой величины. Если очень просто упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «пластинками» которого являются упомянутые слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.



Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

Конденсаторы на основе этого эффекта иногда называют ионисторами. На самом деле этот термин относится не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для накопления электричества — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую с сохранением электрического заряда (гибридные ионисторы), а также к для аккумуляторов на основе двойного электрического слоя (так называемых псевдоадденсетов).Поэтому термин «суперконденсаторы» более уместен. Иногда вместо него используется термин «ультраконфиденциальный».

Техническое исполнение

Суперконденсатор представляет собой две пластины из активированного угля, заполненные электролитом. Между ними расположена мембрана, которая пропускает электролит, но препятствует физическому перемещению частиц активированного угля между пластинами.

Следует отметить, что сами суперконденсаторы не имеют полярности.Это принципиально отличается от электролитических конденсаторов, для которых, как правило, характерна полярность, несоблюдение которой приводит к выходу конденсатора из строя. Тем не менее, полярность применяется и к суперконденсаторам. Это связано с тем, что суперконденсаторы идут с заводского конвейера уже заряженными, маркировка и означает полярность этого заряда.

Варианты суперконденсаторов

Максимальная емкость отдельного суперконденсатора, достигнутая на момент написания статьи, составляет 12 000 Ф.У массивных супероколиторов она не превышает 3000 Ф. Максимально допустимое напряжение между пластинами не превышает 10 В. У серийно выпускаемых суперконденсаторов этот показатель, как правило, лежит в пределах 2,3 — 2,7 В. Низкое рабочее напряжение требует применения преобразователь напряжения с функцией стабилизатора. Дело в том, что при разряде напряжение на конденсаторе изменяется в широких пределах. Построить преобразователь напряжения для подключения нагрузки и зарядного устройства — задача нетривиальная. Предположим, вам нужно запитать нагрузку мощностью 60 Вт.

Для упрощения рассмотрения вопроса пренебрегаем потерями в преобразователе напряжения и стабилизаторе. В том случае, если вы работаете с обычной батареей с напряжением 12 В, то управляющая электроника должна выдерживать ток в 5 А. Такие электронные устройства широко распространены и стоят недорого. Но ситуация совершенно стабильна при использовании суперконденсатора, напряжение на котором составляет 2,5 В. Ток, протекающий через электронные компоненты преобразователя, может достигать 24 А, что требует новых подходов к схемотехнике и современной элементной базы.Сложно построить преобразователь и стабилизатор, что суперконденсаторы, серийный выпуск которых был начат еще в 70-х годах 20 века, только сейчас стали широко применяться в различных областях.



Принципиальная схема Источник бесперебойного питания
Напряжение на суперконденсаторах, основные узлы реализованы
На одной микросхеме производства Lineartechnology

Суперконденсаторы могут быть соединены в батареи последовательно или параллельно.В первом случае увеличивается максимально допустимое напряжение. Во втором случае — контейнер. Повышение максимально допустимого напряжения таким образом — один из способов решения проблемы, но за это придется платить уменьшением тары.

Размеры суперконденсаторов, естественно, зависят от их контейнера. Типичный суперконденсатор емкостью 3000 Ф представляет собой цилиндр диаметром около 5 см и длиной 14 см. При емкости 10 ф суперконденсатор имеет размеры, сравнимые с человеческим ногтем.

Хорошие суперконденсаторы способны выдерживать сотни тысяч циклов заряда-разряда, превосходя по этому параметру аккумуляторы примерно в 100 раз. Но, как и у электролитических конденсаторов, у суперконденсаторов есть проблема старения из-за постепенной утечки электролита. Пока что полной статистики выхода из строя суперконденсаторов по этой причине не накоплено, но по косвенным данным срок службы суперконденсаторов можно приблизительно оценить 15 годами.

Накопленная энергия

Количество запасенной в конденсаторе энергии, выраженное в Джоулях:

E = Cu 2/2,
где C — емкость, выраженная в Фараде, U — напряжение на гальваническом покрытии, выражается в вольтах.

Количество запасенной в конденсаторе энергии, выраженное в кВт·ч, составляет:

Вт = Cu 2/7200000

Отсюда конденсатор емкостью 3000 ф при напряжении между обкладками 2,5 В способен запаса в себе только 0.0026 кВтч. Как это можно соотнести, например, с литий-ионным аккумулятором? Если взять его выходное напряжение, не зависящее от степени разряда и равное 3,6 В, то количество энергии 0,0026 кВтч будет укладываться в литий-ионный аккумулятор емкостью 0,72 Ач. Увы, очень скромный результат.

Применение суперконденсаторов

В системах аварийного освещения использование суперконденсаторов вместо аккумуляторов дает ощутимый выигрыш. Собственно, именно для этого приложения характерен неравномерный разряд.Кроме того, желательно, чтобы зарядка аварийной лампы происходила быстро, и чтобы используемый в ней резервный источник питания был более надежным. Резервный источник питания на основе суперконденсатора может быть встроен непосредственно в светодиодную лампу Т8. Такие лампы уже есть поблизости. китайские фирмы.



Заземляющая светодиодная лампа с питанием
от солнечных батарей, накопление энергии
в которых осуществляется в суперконденсаторе

Как уже отмечалось, разработка суперконденсаторов во многом связана с интересом к альтернативным источникам энергии .Но практическое применение ограничено светодиодными лампами, получающими энергию от солнца.

Активно развивается такое направление, как использование суперконденсаторов для запуска электрооборудования.

Суперконденсаторы способны отдавать большое количество энергии за короткий промежуток времени. Зажигая электрооборудование в момент пуска от суперконденсатора, можно снизить пиковую нагрузку на электрическую цепь и в конечном итоге уменьшить подачу на пусковые токи, добившись огромной экономии средств.

Подключив несколько суперконденсаторов в батарею, мы можем получить емкость, сравнимую с батареями, используемыми в электромобилях. Но такой аккумулятор будет весить в несколько раз больше аккумулятора, что недопустимо для транспортных средств. Решить проблему можно с помощью суперконденсаторов на основе графена, но они все еще существуют в виде прототипов. Тем не менее перспективная версия знаменитого «Е-мобиля», работающая только от электричества, будет использовать в качестве источника питания суперконденсаторы нового поколения, разработку которых ведут российские ученые.

Суперконденсаторы также принесут пользу при замене аккумуляторов в обычных бензиновых или дизельных машинах — их использование в таких транспортных средствах уже стало реальностью.

Пока самым удачным из реализованных проектов Внедрением суперконденсаторов можно считать новые троллейбусы российского производства, которые совсем недавно вышли на улицы Москвы. При прекращении напряжения в контактной сети Или с «Флорансом» токоприемников троллейбус может проехать на небольшой (около 15 км/ч) скорости в несколько сотен метров до места, где он не будет мешать движению по дороге.Источником энергии при таких маневрах для него является батарея суперконденсаторов.

В общем, пока суперконденсаторы могут опередить батареи только в отдельных «нишах». Но технологии быстро развиваются, что позволяет ожидать, что в ближайшем будущем область использования суперконденсаторов значительно расширится.

Как только человек придумал самодышащую тележку на паровой машине (1768 г.), а позже (1886 г.) усовершенствовал мотор до двигателя — перед водителем стояла задача не только направить лошадиную силу в правую сторону, но и запустить их в работу.

Проблема запуска двигателя в разное время Поделена по-разному. Для паровой машины достаточно было огня под котлом, бензиновые двигатели требовали мускульной силы или химического источника тока.

С появлением аккумуляторов необходимо было поддерживать и контролировать заряд стартерных аккумуляторов, особенно зимой. Нередко в помощь сотрудникам Акб автовладельцу приходилось использовать внешний источник тока: сетевое пусковое устройство, запасной свинцово-кислотный аккумулятор или компактные пусковые установки нового года на основе литий-полимеров.

Основная проблема химических источников тока — саморазряд и старение. Срок службы классического свинцово-кислотного аккумулятора со свободным электролитом составляет около 3 лет. Гелевые и AGM аккумуляторы «живут» дольше, однако они не вечны. Даже если батарея бездействует – в ней происходят химические процессы, которые приводят к постепенной потере емкости батареи.

Это замечание справедливо для аккумуляторных пусковых устройств, например, средний срок службы LI-PO составляет 3-5 лет, за это время токопроводящий гель, которым залиты аккумуляторы, затвердевает и постепенно теряет свои свойства.Инженеры-конструкторы давно искали источник тока, который мог бы заменить аккумуляторы и избавить автовладельцев от «слабых мест» АКБ.



Речь в этой статье пойдет о конденсаторах. Точнее, суперконденсаторы или ионисторы, способные отдавать огромные токи и имеющие ряд преимуществ по сравнению с аккумуляторами. Чем заменить автоматы АКБ на сборку из конденсаторов, конструкторы пока не придумали, а инженеры из Царку. удалось создать устройство, способное помочь запуску двигателя автомобиля, тот же атом 1750.

главное Отличие данного аппарата от аккумуляторных аналогов — вечный срок службы ! Если говорить о пусковых установках на основе литий-полимерных или свинцово-кислотных аккумуляторов, то продолжительность их работы ограничена одной-тремя тысячами циклов заряда/разряда. Конденсаторные пуски обеспечивают до миллиона циклов. Для представления масштаба предполагается, что вы используете Atom 1750 два раза в день в течение календарного года.Ресурса устройства при такой интенсивности работы хватает (1.000.000:(365×2))=1МЛН. : 730 =. 1369 лет .

Вторая особенность — Неприхотливость ионисторов. Для хранения конденсаторных пусковых устройств не нужны особые условия: можно положить устройство в бардачок или под сиденье автомобиля, и вспомнить о нем только тогда, когда понадобится аккумулятор. Устройство — идеальный вариант для забывчивых водителей. Если нет времени следить за уровнем заряда аккумулятора, нет и желания — устройство можно спокойно хранить в машине в самые стойкие холода или в жару.


Третий плюс — Наличие встроенного литиевого аккумулятора. Запас энергии, хранящийся в полностью заряженном Li-Ion аккумуляторе устройства емкостью 6000мАч — Конденсаторы устройства смогут заряжаться более чем на 6 пусков подряд. Аккумулятор не участвует в пуске и предназначен только для зарядки конденсаторов. Тут и кроется та самая ложка зачатия: любой аккумулятор боится глубокого разряда. Если аккумулятор на длительное время оставить без зарядки — АКБ Рано или поздно выходит из строя.Саморазряд, свойственный любому аккумулятору, достигается разряженной батареей. Напоминаем , что профилактическая зарядка неиспользуемой литиевой батареи должна проводиться 1 раз в полгода .


Высокие и низкие температуры хранения ускоряют процессы саморазряда и деградации AKB . Рекомендуемая производителем температура хранения встроенного аккумулятора от 0 до +. 25 C. Однако, даже если штатная батарея устройства будет из разряда стоячих конденсаторов атом 1750 — Соленая от разряженного автомобильного АКБ В равной степени двигатель можно будет запустить.

Плюс номер четыре . Возможность зарядки ионисторов прибора от разряженных автомобилей АКБ . Для запуска двигателя достаточно подключить крокодилы устройства к клеммам « устал » АКБ и уже через 45-60 сек. — Машина будет готова к старту.


Подробнее о возможностях атома 1750:

Устройство является профессиональным пусковым устройством.В отличие от Li-Po аналогов, запуск двигателя производится не за счет энергии, запасенной в аккумуляторе, а с помощью мощных ультраконфузоров. Мощности старта хватает для запуска бензин Моторы объем до И для работы с дизель Моторы до 2л. .


МОЩНОСТЬ

Сборка из пяти ионисторов 350Ф емкостью каждый, дает пусковые токи 350А. Что говорит о широкой области применения данного устройства.


Высокий пусковой ток атома 1750 поддерживается стабильным напряжением, которое дают конденсаторы. Устройство обеспечивает заявленный ток в течение 3 секунд, что является одним из важнейших условий запуска двигателя.


МОБИЛЬНОСТЬ

Вес старта 1,3 кг. Для сравнения, аналогичный по возможностям свинцово-кислотный усилитель весит больше на 6 кг ( Drive 900. ), а разница в габаритах впечатляет еще больше.


На боковых гранях атом 1750 расположен:


На передней панели расположены:

Дисплей (1) для отображения рабочих параметров, Кнопка «Boost» (2) для зарядки ионисторов от встроенного аккумулятора, кнопки фонарика прибора (3).


ЗАЩИТА

В качестве силовых кабелей используются медные провода марки

. 6мм2. , длинный 300 мм.


Интеллектуальный блок, не только защищает пусковое устройство от шнуров, короткого замыкания и обратных токов генератора, но и позволяет в считанные минуты откопать аккумулятор и вывести результаты проверки на табло.


Atom 1750 — сообщает владельцу о том, что аккумулятор машины нуждается в зарядке, либо о том, что аккумулятор пора заменить новым.


Если при подключении к аккумулятору на экране появляется машинка Дж. UMP Старт готов. — Цепочка работает в штатном режиме. Вы можете начать запуск двигателя.

Надпись « Реверс » Сообщает о неправильном подключении крокодилов. Следует проверить полярность — красный зажим необходимо соединить с плюсовым контактом аккумулятора, черный с минусом.

ЗАРЯДКА

Обратите внимание, при подключении ATOM Ультраконакиторы сначала заряжаются от источника тока, затем внутренняя батарея устройства начинает заряжать встроенный аккумулятор.


Представим ситуацию, когда вокруг никого нет и заводим двигатель машины — не получается.


Первый способ запуска машины с Атом 175. — Конденсаторы согласовывать напрямую с клемм разряженной машины. После подключения устройства ждем появления надписи JUMP START READY. И запустить двигатель не снимая крокодилы с клемм.Время зарядки конденсаторов зависит от уровня разрядки аккумулятора и составляет от 45 секунд до 2,5мин.


Второй Способ зарядки — через гнездо прикуривателя. Атом 1750 можно подключить к бортовой сети с помощью специального переходника из комплекта. Время зарядки около 2 минут.


Третий Источник энергии — Встроенный аккумулятор устройства. После нажатия кнопки Boost. — Устройство использует энергию, хранящуюся в литиевой батарее.Время зарядки — 2-3мин .


Ну и последний вариант зарядки, если других источников под рукой нет, то придется искать розетку. С помощью блока питания от мобильной электроники ( 5В, 2А. ) — конденсаторы можно заряжать от сети.


Еще один важный момент. Заряжать атом 1750 можно не только от родного разряженного АКБ , но и от Любой Автомобиль-донор (большие и малые автомобили — покажу).В отличие от «сигареты» — операция зарядки ионисторов атом 1750 абсолютно безопасна и не соблюдает никаких условностей, кроме полярности подключения.


Запуск автомобиля

Для того, чтобы продолжить использование джамп-стартера, мастер машины должен убедиться, что зажигание автомобиля выключено. При подключении — следует соблюдать полярность: красный кабель устройства подключается к плюсовой клемме автомобильного аккумулятора, черный — к минусовой клемме.

После подключения можно запустить запуск двигателя. Если в течение 3-х секунд двигатель не запускается — зарядите конденсаторы еще раз и повторите попытку.

После того, как двигатель заработал, «крокодилы» с клемм аккумулятора следует снять.

Атом 1750 поставляется в картонной коробке.

В комплекте с устройством:



Напоминаем, что одним из условий продолжительности работы устройства является своевременная зарядка встроенного аккумулятора устройства, поэтому после каждого запуска с использованием заряда аккумулятора — необходимо отправить АТОМ на зарядку.Для длительного хранения рекомендуем зарядить устройство до уровня 80-90% один раз в 6 месяца. Хранить устройство следует при плюсовой температуре.

Можно ли использовать на транспорте конденсаторы вместо капризных, недолговечных и требующих батареек? Оказывается можно, и конденсатор выигрывает перед аккумуляторными батареями, достаточно отказаться от аккумуляторов, а если не полностью, то хотя бы добавить к сильно уменьшающейся на морозе емкости аккумуляторов емкость конденсатора.О преимуществах и недостатках обоих источников электроэнергии мы и поговорим в этой статье.

Буквально несколько лет назад конденсаторы в один-два фарада емкости считались экзотикой и показывали их только на выставках богатых меломанов. Сейчас эти конденсаторы можно купить в любом ларьке автоакустики, а конденсаторы еще больших емкостей нетрудно найти в специализированных магазинах, торгующих сверхмощными Hi-Fi аудиосистемами (про музыку на машину или мотоцикл).

И что меня особенно радует, так это то, что в настоящее время российская промышленность, все таки, опережая как восточных, так и западных производителей, освоила мелкосерийный выпуск суперконденсаторов новейшего типа, мощность которых исчисляется десятками тысяч Фарада!

Немного теории.

Как известно, конденсатор состоит из разделенных зарядов — положительных, на одной пластине электрода и отрицательных зарядов, на другом. Не вдаваясь в подробности, отметим лишь, что энергия (емкость), которую способен принять конденсатор, напрямую зависит от обкладок электродов, а также от расстояния между ними.И чем больше эта площадь и меньше расстояние между пластинами, тем благоприятнее накопление большего заряда.

Из этого следует, что, увеличивая первое условие и уменьшая второе, можно добиться успеха в этом деле. Но это так просто. А как все на практике? В новейших конденсаторах для изготовления отрицательного электрода используется пористый углеродный материал, а тут все весело. За счет этого материала, казалось бы, обычная плоская плита, благодаря своей пористой структуре — как появляется второе измерение (увеличивается площадь плит).От этого значительно увеличивается площадь накопления зарядов!

Увеличение площади пластин достигнуто, осталось поработать с расстоянием. Новое название новейших суперконденсаторов — конденсаторы с двойным электрическим слоем. Их особенность в том, что электричество аккумулируется в особой области, то есть на границе раздела электролита и твердого тела. От этого расстояния между областью положения отрицательных и положительных зарядов, значительно уменьшается, уже на 2-3 порядка!

Из всего вышесказанного можно окончательно сказать, что пора этим супер емкостям занять место под капотом автомобиля, и как? Есть несколько вариантов, но рассмотрим самый реальный.

Использование конденсатора в качестве основного источника электроэнергии для двигателя (поражение электрическим током).

Электрус Луг едет довольно быстро. Внизу виден выходящий звен от бензинового обогревателя.

Еще совсем недавно аккумуляторы для электромобилей никто не воспринимал всерьез. Но электромобили уже начинают курсировать по миру, например, в Лондоне уже работает электротакси. Так что конденсаторы предельно понятны, особенно если учесть их преимущества перед аккумулятором, но о преимуществах чуть позже.Скажу лишь, что «живой» пример, который идет на электричестве от тяговых конденсаторов, можно увидеть на фото слева. Это экологически чистый автобус, а если быть точным — электрическая контора под названием луг, которая производится малой серией в городе Троицке (на заводе ЭСМА). Только вот для обогрева салона в морозы приходится включать печку, работающую на бензине, но это как бы мелочи не говорят.

Электроб используется для перевозки туристов на небольшие расстояния (до 10 км), например, на территории парков и заповедников, где введены жесткие экологические ограничения.Первые коммерческие рейсы Луга будут выполняться через территорию Московской военной. Одной зарядки конденсаторов хватает где-то на 8-10 км. Потом 10-15 минут зарядки и снова в путь (аккумуляторы надо было бы заряжать не менее 20 часов). Например, если вы едете на работу, которая в небольших городах может быть всего в пределах 5 — 10 км, то такой автомобиль будет самым подходящим, особенно для повседневных поездок. Ведь цикл заряда и разряда конденсаторов, в отличие от аккумулятора, практически бесконечен.Кроме того, машина не такая тяжелая, как автобус, а значит, километраж на одной зарядке может увеличиться.

Помимо автобусов компания выпускает несколько «Газелей», несколько погрузчиков и электромобиль, для перевозки грузов через завод. Главное отличие всей конденсаторной техники от аккумуляторной, в том, что ее можно использовать круглосуточно, ведь их зарядка занимает несколько минут. И даже разряжается, слишком быстро, но срок службы конденсаторов превышает срок службы аккумуляторов в десятки раз.

Использование конденсатора в качестве вспомогательного аккумулятора при запуске на морозе.

Использование конденсаторов нового типа в машинах в качестве тяговых, дело конечно полезное и интересное, но не самое актуальное. Гораздо полезнее использовать их в качестве кратковременного электроснабжения большой мощности и в первую очередь для запуска мотора автомобиля. Этим уже пользуются инженеры военной техники, а на армейской технике постоянно проводятся испытания и усовершенствования.Например, два здоровенных аккумуляторных аккумулятора по 190 ампер часов, при морозе в минус 45 градусов, способны сделать всего одну пятнадцатисекундную прокрутку камазовского стартера (и по замерзшему камазовскому двигателю). Но вот если подключить параллельно конденсатор емкостью всего 0,18 кФ, то стартер двигателя КАМАЗ сделает уже несколько таких холодных прокруток! Разница очевидна, особенно она полезна для техники, используемой в районах Крайнего Севера, например, военной и строительной техники.

Конечно, водителям, живущим в теплом климате, преимущества конденсаторов, не боящихся холода, не так уж и пригодятся. Но главное в другом. Конденсаторы не опасны большой плотностью тока, и они выдерживают огромное количество циклов заряд-разряд, да еще и вообще не требуют обслуживания. Но самое главное, что конденсатор увеличит срок службы батареи в два раза. Ведь когда аккумулятор один (тем более не новый), он считается непригодным, если начинает справляться с пусковыми установками, особенно в морозы.А вот в паре с конденсатором, подключенным ПАРАЛЛЕЛЬНО, старый аккумулятор будет служить до тех пор, пока он сможет его подзарядить. И как я уже говорил, батарея превращается в долгожителя.

Кроме того, в паре с коллегой можно закоротить конденсатор емкостью аккумулятора вашего автомобиля или мотоцикла. Легковой машине с двигателем 1,5 – 1,8 куба будет достаточно 25 Ач, а для грузовика хватит всего 60 Ач. А можно будет не использовать батарею стартерного типа, которая рассчитана на большие токи, а использовать обычную, которая обычно имеет в 2-3 раза больший срок службы.В результате комбинация батареи и конденсатора значительно улучшит срок службы этой пары. А чтобы вы не меняли аккумулятор 15 лет в своей машине, об этом мечтают многие, и за этот срок люди обычно меняют машину на более свежую. Вот и получается, что такой пары (аккумулятор и конденсатор) хватает на весь срок службы машины. Но главное, водители забудут о сложном запуске в мороз, и такие слова «брат, дай видать, не могу завести» можно будет забыть (как безопасно проверить с чужой машины).

Что я могу сказать напоследок. Суперконденсаторы нового поколения все еще доступны в мелком секторе, они в два раза дороже обычных аккумуляторов и, вероятно, не скоро найдут своего покупателя, по крайней мере, нашего отечественного. Некоторые конденсаторы уходят зарубежным потребителям, но это не особая поддержка нашей промышленности. Но при желании и нормальных спонсорах, для рекламы и освоения более дешевого серийного производства, можно настроить это дело на нормальный лад. Все возможно.Ведь дорогие аккумуляторы нового поколения либо никто не хотел покупать, в начале их производства. А сейчас их закупают тоннами электрокарбюраторы, и это только начало. Думаю, новые конденсаторы скоро будут пользоваться большим спросом, и если они не заменят полностью аккумуляторы, то станут надежными помощниками. Ждать и смотреть. Всем удачи!

Для накопления электроэнергии люди впервые использовали конденсаторы. Затем, когда электротехника вышла за пределы лабораторных опытов, были изобретены аккумуляторы, ставшие основным средством для запаса электрической энергии.Но в начале XXI века снова предлагается использовать конденсаторы для питания электрооборудования. Насколько это возможно и уйдут ли окончательно батареи в прошлое?

Причина, по которой конденсаторы были вытеснены батареями, была связана со значительно большими значениями электроэнергии, которую они могут накапливать. Другая причина в том, что при разряде напряжение на выходе аккумулятора меняется очень слабо, поэтому стабилизатор напряжения либо не требуется, либо может иметь очень простую конструкцию.

Основное различие между конденсаторами и батареями заключается в том, что конденсаторы непосредственно хранят электрический заряд, а батареи превращают электрическую энергию в химическую, загрязняют ее, а затем преобразуют химическую энергию в электрическую.

При трансформации энергии часть ее теряется. Поэтому даже самые лучшие КПД не превышают 90%, а конденсаторы могут достигать 99%. Интенсивность химических реакций зависит от температуры, поэтому на морозе батареи работают заметно хуже, чем при комнатной температуре.Кроме того, химические реакции в батареях не являются полностью обратимыми. Отсюда небольшое количество циклов заряда-разряда (порядка тысяч тысяч, чаще всего срок службы батареи составляет около 1000 циклов разряда), а также «эффект памяти». Напомним, что «эффект памяти» заключается в том, что аккумулятор всегда должен быть разряжен до определенного значения накопленной энергии, тогда его емкость будет максимальной. Если после разряда в нем останется больше энергии, то емкость аккумулятора будет постепенно уменьшаться.«Эффект памяти» свойственен практически всем серийно выпускаемым типам аккумуляторов, кроме кислотных (включая их разновидности — гелевые и AGM). Хотя считается, что литий-ионным и литий-полимерным батареям он не свойственен, на самом деле он есть, просто проявляется в меньшей степени, чем в других типах. Что касается кислотных аккумуляторов, то они проявляют действие пластинчатого сульфата, вызывая необратимое повреждение блока питания. Одна из причин — длительное накопление батареи в состоянии заряда менее 50%.

Применительно к альтернативной энергетике серьезными проблемами являются «эффект памяти» и сульфатные плиты. Дело в том, что поток энергии от таких источников, как солнечные батареи и ветряки, сложно предсказать. В результате заряд и разряд аккумуляторов происходят хаотично, в неоптимальном режиме.

Для современного ритма жизни оказывается совершенно неприемлемым, что аккумуляторы приходится заряжать несколько часов. Например, как вы себе представляете поездку на электромобиле на дальние расстояния, если разряженный аккумулятор задержит вас на несколько часов в пункте зарядки? Скорость зарядки аккумулятора ограничена скоростью протекания в нем химических процессов.Вы можете сократить время зарядки до 1 часа, но не до нескольких минут. При этом скорость заряда конденсатора ограничивается только максимальным током, который выдает зарядное устройство.

Перечисленные недостатки аккумуляторов компенсировались использованием вместо них конденсаторов.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий электролитические конденсаторы обладали самой большой емкостью. В них одна из обкладок представляла собой металлическую фольгу, другая — электролит, а изоляция между обкладками — окись металла, которая покрыта фольгой.У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей Фарадея, что недостаточно для полной замены батареи.

Большая емкость, измеряемая тысячами Фарада, позволяет получать конденсаторы на основе так называемого двойного электрического слоя. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе веществ в твердой и жидкой фазах. Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинаковой величины.Если очень просто упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «пластинками» которого являются упомянутые слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.

Конденсаторы, основанные на этом эффекте, иногда называют ионисторами. На самом деле этот термин относится не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для накопления электричества — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую при сохранении электрического заряда (гибридный ионистор). , а также для аккумуляторов на основе двойного электрического слоя (так называемые псевдокоматоры).Поэтому термин «суперконденсаторы» более уместен. Иногда вместо него используется термин «ультраконфиденциальный».

Техническая реализация

Суперконденсатор представляет собой две пластины из активированного угля, заполненные электролитом. Между ними расположена мембрана, которая пропускает электролит, но препятствует физическому перемещению частиц активированного угля между пластинами.

Следует отметить, что сами суперконденсаторы не имеют полярности.Это принципиально отличается от электролитических конденсаторов, для которых, как правило, характерна полярность, несоблюдение которой приводит к выходу конденсатора из строя. Тем не менее, полярность применяется и к суперконденсаторам. Это связано с тем, что суперконденсаторы идут с заводского конвейера уже заряженными, маркировка и означает полярность этого заряда.

Опции суперконденсаторов

Максимальная емкость отдельного суперконденсатора, достигнутая на момент написания статьи, составляет 12 000 Ф.У серийно выпускаемых суперконденсаторов она не превышает 3000 Ф. Максимально допустимое напряжение между пластинами не превышает 10 В. У серийно выпускаемых суперконденсаторов этот показатель, как правило, лежит в пределах 2, 3 — 2,7 В. Низкие рабочие напряжения требует использования преобразователя напряжения с функцией стабилизатора. Дело в том, что при разряде напряжение на конденсаторе изменяется в широких пределах. Создание преобразователя напряжения для подключения нагрузки и зарядного устройства — нетривиальная задача. Предположим, вам нужно запитать нагрузку мощностью 60 Вт.

Для упрощения рассмотрения вопроса пренебрегаем потерями в преобразователе напряжения и стабилизаторе. В том случае, если вы работаете с обычным аккумулятором напряжением 12 В, управляющая электроника должна выдерживать ток в 5 А. Такие электронные устройства широко распространены и стоят недорого. Но ситуация совершенно стабильна при использовании суперконденсатора, напряжение на котором составляет 2,5 В. Ток, протекающий через электронные компоненты преобразователя, может достигать 24 А, что требует новых подходов к схемотехнике и современной элементной базы.Сложно построить преобразователь и стабилизатор, что суперконденсаторы, серийный выпуск которых был начат еще в 70-х годах 20 века, только сейчас стали широко применяться в различных областях.

Суперконденсаторы могут быть соединены в батареи с использованием последовательного или параллельного соединения. В первом случае увеличивается максимально допустимое напряжение. Во втором случае — контейнер. Повышение максимально допустимого напряжения таким образом — один из способов решения проблемы, но за это придется платить уменьшением тары.

Размеры суперконденсаторов, естественно, зависят от их контейнера. Типичный суперконденсатор емкостью 3000 Ф представляет собой цилиндр диаметром около 5 см и длиной 14 см. При емкости 10 ф суперконденсатор имеет размеры, сравнимые с человеческим ногтем.

Хорошие суперконденсаторы способны выдерживать сотни тысяч циклов заряда-разряда, превосходя по этому параметру аккумуляторы примерно в 100 раз. Но, как и у электролитических конденсаторов, у суперконденсаторов есть проблема старения из-за постепенной утечки электролита.Пока что полной статистики выхода из строя суперконденсаторов по этой причине не накоплено, но по косвенным данным срок службы суперконденсаторов можно приблизительно оценить 15 годами.

Накопленная энергия

Количество энергии, хранящейся в конденсаторе, выраженное в джоулях:

, где C — емкость, выраженная в Фараде, U — напряжение на металлическом покрытии, выраженное в вольтах.

Количество энергии, хранящейся в конденсаторе, выраженное в кВтч, составляет:

Отсюда конденсатор емкостью 3000 ф с напряжением между обкладками 2.5 В способен запасти в себе всего 0,0026 кВтч. Как это можно соотнести, например, с литий-ионным аккумулятором? Если принять его выходное напряжение не зависящим от степени разряда и равным 3,6 В, то в литий-ионном аккумуляторе емкостью 0,72 Ач будет накоплено количество энергии 0,0026 кВтч. Увы, очень скромный результат.

Применение суперконденсаторов

Системы аварийного освещения — это то место, где использование суперконденсаторов вместо аккумуляторов дает ощутимый выигрыш.Собственно, именно для этого приложения характерен неравномерный разряд. Кроме того, желательно, чтобы зарядка аварийной лампы происходила быстро и чтобы используемый в ней резервный источник питания был очень надежным. Резервный источник питания на основе суперконденсатора может быть встроен непосредственно в светодиодную лампу Т8. Такие лампы уже производятся рядом китайских фирм.

Как уже отмечалось, разработка суперконденсаторов во многом связана с интересом к альтернативным источникам энергии.Но практическое применение пока ограничено светодиодными лампами, получающими энергию от солнца.

Активно развивается такое направление, как использование суперконденсаторов для запуска электрооборудования.

Суперконденсаторы способны отдавать большое количество энергии за короткий промежуток времени. Зажигая электрооборудование в момент пуска от суперконденсатора, можно снизить пиковую нагрузку на электрическую цепь и в конечном итоге уменьшить подачу на пусковые токи, добившись огромной экономии средств.

Подключив несколько суперконденсаторов в батарею, мы можем получить емкость, сравнимую с батареями, используемыми в электромобилях. Но такой аккумулятор будет весить в несколько раз больше аккумулятора, что недопустимо для транспортных средств. Решить проблему можно с помощью суперконденсаторов на основе графена, но они все еще существуют в виде прототипов. Тем не менее перспективная версия знаменитого «Е-мобиля», работающая только от электричества, будет использовать в качестве источника питания суперконденсаторы нового поколения, разработку которых ведут российские ученые.

Суперконденсаторы

также принесут пользу при замене аккумуляторов в обычных бензиновых или дизельных машинах — их использование в таких транспортных средствах уже стало реальностью.

Пока же самым успешным из реализованных проектов по внедрению суперконденсаторов можно считать новые троллейбусы российского производства, недавно вышедшие на улицы Москвы. При прекращении подачи напряжения в контактную сеть или при «отлете» токоприемников троллейбус может проехать на небольшой (около 15 км/ч) скорости в несколько сотен метров до места, где он не будет мешать движению на дороге.Источником энергии при таких маневрах для него является батарея суперконденсаторов.

В общем, пока суперконденсаторы могут опередить батареи только в отдельных «нишах». Но технологии быстро развиваются, что позволяет ожидать, что в ближайшем будущем область использования суперконденсаторов значительно расширится.

Алексей Васильев

Ионисторы все чаще попадают в число основных элементов автомобильных электронных систем.Суперкондрессор для автомобиля решает задачу запуска двигателя, за счет чего снижается нагрузка на аккумулятор. Кроме того, за счет оптимизации схем крепления снижена масса автомобиля.
Широкое применение ионисторы для автомобиля нашли при производстве гибридных автомобилей. У них работа генератора зависит от двигателя внутреннего сгорания, а машина приводится в движение электродвигателями. Ионистор для автомобиля в такой схеме является источником быстро получаемой энергии в начале движения и разгона.В процессе торможения привод подзаряжается.
Теперь суперконденсатор вместо батареи используется лишь частично. Однако в ближайшем будущем полная замена наверняка станет реальной, поскольку ученые активно занимаются разработкой таких технологий.

Когда нужен ионистор для запуска двигателя?
Суперконденсатор для автомобиля необходим в тех случаях, когда есть риск, что штатный аккумулятор не справится с задачей запуска ДВС.Например, автомобильный ионистор помогает в следующих ситуациях:
— аккумулятору хронически не хватает заряда в условиях частых поездок на короткие расстояния;
— Мощности ОКБ недостаточно для запуска двигателя. Чаще всего такая проблема возникает зимой;
— Необходимо снизить пиковые нагрузки на аккумулятор для продления его ресурса.
Даже когда батарея полностью вышла из строя, некоторые используют ионистор вместо батареи. Он решает задачу запуска двигателя, а в дальнейшем бортовая сеть питается в основном от генератора.Однако суперконденсатор вместо аккумулятора рекомендуется использовать только в аварийном режиме, пока не появится возможность установить новый аккумулятор.
В штатной ситуации ионистор для запуска двигателя используется в следующем формате. Он подключается параллельно аккумулятору и в момент пуска принимает на себя основную нагрузку. Заторможенный пускатель может потреблять очень большой ток (сотни ампер). Выработка именно этого начального пускового тока для стационарного стартера и коленчатого вала будет заниматься для автомобиля.Когда будет обеспечена основная нагрузка, ионистор вместе с аккумулятором запустит двигатель в более спокойном режиме.
Ионисторы для автомобиля не только продлевают ресурс аккумуляторов, но и положительно влияют на работу бортовой электроники. При использовании суперконденсаторов снижается провал напряжения в момент запуска, поэтому все электронные компоненты работают в более стабильном режиме. По этой же причине улучшена работа системы зажигания.
При движении связка аккумулятор и суперконденсатор для автомобиля сгладит разницу напряжений в бортовой сети.Они возникают из-за того, как разное электрооборудование ведет себя при разных нагрузках и оборотах двигателя. Наличие в цепи ионистора минимизирует негативное влияние таких скачков. Подробнее о возможности использования ионистора вместо аккумулятора, а также параллельно с ним вы можете узнать у наших консультантов.

PRIMER: Ионизаторы ESD для контроля статического электричества | Продукты для защиты от электростатического разряда и статического электричества

Если ионизатор разбалансирован, вместо нейтрализации
зарядов он будет производить преимущественно положительные или отрицательные ионы.Это приводит к тому, что
помещает электростатический заряд на предметы, которые не заземлены, потенциально
разряжается и вызывает повреждение электростатическим разрядом находящихся рядом чувствительных предметов.

Поэтому очень важно регулярно очищать ионизаторы
и проверять их правильную работу. Ниже мы составили список задач
, которые вам необходимо регулярно выполнять с вашими ионизаторами.

«Все ионизационные устройства требуют периодического обслуживания
для правильной работы. Интервалы технического обслуживания ионизаторов сильно различаются в зависимости от типа ионизирующего оборудования и условий эксплуатации.Важнейшее использование чистых помещений
обычно требует более частого внимания. Важно настроить
регулярное расписание обслуживания ионизатора. Обычно требуется плановое обслуживание
для соответствия требованиям аудита качества». (Руководство по ESD TR20.20, раздел 5.3.6.7
Техническое обслуживание / очистка)

EIA-625 рекомендует проверять ионизаторы каждые 6 месяцев, но
это может не подходить для многих программ, особенно потому, что дисбаланс
может существовать в течение нескольких месяцев, прежде чем он будет проверен снова.ANSI/ESD S20.20, раздел
6.1.3.1 План проверки соответствия Требование гласит: «Испытательное оборудование должно быть выбрано для проведения измерений соответствующих свойств технических требований
, которые включены в план программы ESD».

В нормальных условиях ионизатор притягивает грязь и пыль
(особенно на точки излучателя). Для поддержания оптимальной эффективности и работы нейтрализатора
необходимо регулярно проводить очистку.

Очистка эмиттера
Точки эмиттера следует очищать с помощью специальных чистящих средств для точек эмиттера или тампоном
, смоченным изопропиловым спиртом.Ниже приведены общие инструкции по очистке
точек эмиттера. Тем не менее, каждый блок немного отличается, поэтому всегда обращайтесь к
в руководстве по эксплуатации ионизатора.

 

  1. Выключите устройство и отсоедините шнур питания.
  2. Откройте ионизатор, чтобы открыть точки излучателя
  3. Очистите точки излучателя с помощью очистителя для точек излучателя
    или тампона, смоченного изопропиловым спиртом.
  4. Снова прикрепите решетку.
  5. Подсоедините шнур питания и включите устройство.
  6. Проверьте работу ионизатора с помощью монитора с заряженной пластиной
    или набора для проверки ионизации (см. ниже).

Очистка корпуса
Очистите корпус мягкой тканью и водой.
Если требуется более сильный чистящий раствор, промокните мягкую ткань смесью
изопропилового спирта и деионизированной воды (70 % изопропилового спирта и 30 % деионизированной воды).

Проверка: как тестировать ионизаторы

Производительность антистатика
определяется скоростью снятия статического электричества и ионным балансом.

Время затухания: статическое устранение
Скорость

«Время затухания» ионизаторов — это измерение длины
времени, в течение которого заряженный объект становится нейтрализованным (0 В).

Весы ионные

Для успешного устранения поверхностного заряда ионизатор воздуха
должен обеспечивать сбалансированную доставку отрицательных и положительных ионов. Неуравновешенный ионизатор
может действовать как источник заряда, производя больше одного иона, чем
другого.Практически ни один ионизатор не достигает идеального баланса, но ионизатор
, который разряжает объекты от потенциалов в десятки тысяч вольт до уровней
в несколько десятков вольт, считается адекватно сбалансированным. +/-35 вольт — это число, которое нужно искать.

В соответствии с ESD TR53, раздел
5.3.6.7.1 «Наилучшей практикой является измерение напряжения смещения и разряда
раза, очистка блока, включая точки эмиттера и воздушные фильтры, если они есть,
напряжение смещения до нуля (если регулируется) и затем повторите тестирование напряжения смещения и времени разряда
.Если блок не соответствует требованиям по напряжению смещения
или минимальным установленным ограничениям времени разряда, показано дальнейшее обслуживание.
Производители должны предоставить подробную информацию о процедурах обслуживания и типичных интервалах обслуживания
».

Большинство компаний присваивают номер или иным образом идентифицируют
каждый ионизатор и устанавливают график проверки соответствия/обслуживания/калибровки
. Если все ионизаторы прошли хорошие испытания, данные могут оправдать увеличение периода калибровки
.Если ионизаторы требуют регулировки, период калибровки
следует сократить. Хотя ESD TR53 не рекомендует частоту испытаний,
JESDD625-A (пересмотр EIA-625) рекомендует проверять ионизаторы раз в полгода,
отмечая использование «S3.1, за исключением того, что количество точек измерения и местоположений может быть выбрано на основе
по заявке».

Проверка должна выполняться в соответствии со стандартом ассоциации ионизации ESD
ANSI/ESD STM3.1.

Ниже приведены общие инструкции по проверке напряжения смещения ионизатора
и времени разряда.Всегда обращайтесь к руководству пользователя
, прилагаемому к вашему монитору зарядной пластины или комплекту для проверки ионизации, для правильной работы и настройки
.

1. Тестирование ионизатора
Напряжение смещения (также называемое балансом):

Требуемый предел согласно ANSI/ESD S20.20 составляет менее ± 35
вольт. Обратитесь к руководству по эксплуатации вашего ионизатора или проконсультируйтесь с производителем ионизатора
, чтобы определить, какое напряжение смещения должно быть для вашего ионизатора.

Монитор зарядной пластины
(CPM)

 

  1. Установите CPM в режим затухания/смещения.
  2. Установите CPM в режим затухания и смещения напряжения
    с начальным зарядом при + или – 1 кВ и остановочным зарядом при +
    или –100 Вольт.
  3. Запустите последовательность проверки затухания/смещения на CPM.
    Это займет несколько секунд.
  4. Запишите время затухания и напряжение смещения в виде
    , отображаемого на CPM.

Набор для проверки ионизации

 

  1. После зарядки планшета комплекта для проверки ионизации
    держите полевой измеритель примерно на расстоянии одного фута (30,5 см).5 см) от ионизатора
    .
  2. Следите за дисплеем счетчика, чтобы увидеть, как
    быстро заряд 1,1 кВ рассеивается до 0,1 кВ.
  3. Скорость, с которой это происходит (время разряда
    ), показывает, насколько хорошо работает ионизатор.
  4. Повторите эту процедуру как для положительно, так и для
    отрицательно заряженной пластины.

Некоторые ионизаторы предлагают варианты регулировки (например, подстроечные потенциометры)
, которые позволяют изменять напряжение смещения.

Однако, если ваш ионизатор разбалансирован (и не может быть отрегулирован
) или если время разряда не соответствует спецификации,
ионизатору потребуется обслуживание/ремонт в авторизованной компании.

EDLC (ультраконденсаторы) — устройство, виды, применение — ultracapacitor.ru

В настоящее время широко используются устройства, потребляющие большую мощность в течение короткого промежутка времени, например: электронные замки, реле, двигатели, излучатели импульсов. Не всегда у них есть возможность использовать аккумулятор в качестве буферного источника энергии. Могут возникнуть трудности с формированием мощных кратковременных течений. Для таких ситуаций стали использовать ионисторы или суперконденсаторы, которые можно устанавливать вместо аккумулятора или в сочетании с ним.Для изготовления этих элементов используется технология, основанная на использовании эффекта образования двойного электрического слоя. Это выгодно отличается от батареек и аккумуляторов.

Промышленные ЭДЛК появились не так давно, но серийным производством уже занимаются как отечественные, так и зарубежные производители.

Что такое ультраконденсаторы

Энергоемкие системы предъявляют высокие требования к источникам питания. Различное современное оборудование требует накопления и подачи определенной энергии.Чтобы решить эту проблему, используйте аккумуляторы или суперконденсаторы, подключенные к аккумулятору. В последнем варианте роль страховки от перепадов напряжения играют EDLC (молекулярные накопители энергии). Ультраконденсаторы характеризуются низкой плотностью энергии и высокой мощностью, что обеспечивает эффективный разряд на нагрузку. При включении устройства параллельно с аккумулятором импульсная нагрузка на него снижается, что позволяет продлить срок службы.

Ультраконденсаторы представляют собой электрохимические конденсаторы с высокой плотностью мощности.Они имеют лучшие технические характеристики, чем батареи. Эти элементы заряжаются и разряжаются быстрее.

 

В дальнейшем разработчики планируют полностью заменить аккумуляторы в этих устройствах. Они могут стать альтернативными источниками энергии в различных сферах, например, в производстве автомобилей. Ультраконденсаторы используются в ветроэнергетических конструкциях и солнечных панелях. Такие устройства представляют собой комбинацию стандартного конденсатора и аккумулятора.

Одним из отличий EDLC от обычных конденсаторов является наличие двойного электрического слоя, что позволяет накапливать значительное количество энергии.В конструкции сочетаются такие характеристики, как скорость зарядки и разрядки конденсатора и емкость аккумулятора. Такие устройства отличаются от обычных конденсаторов отсутствием обычного диэлектрика между электродами.

 

Параметры

EDLC отличаются следующими характеристиками:

1. Внутреннее сопротивление (измеряется в миллиОмах).

2. Максимальный ток. (А).

3. Номинальное напряжение (В).

4.Потребляемая мощность (F).

5. Параметры саморазряда.

В качестве электродов в приборе используется активированный уголь или уголь на пенной основе. Эти компоненты помещаются в электролит. Сепаратор предназначен для защиты прибора от короткого замыкания электродов. В современных устройствах не используется электролит на основе кислоты или кристаллического раствора щелочи, так как эти компоненты обладают высоким уровнем токсичности.

Внутренние полости конструкции содержат электролит, запасающий электрическую энергию при взаимодействии с пластинами.

Первые электрохимические EDLC (молекулярные накопители энергии) были разработаны более 50 лет назад. Их изготавливали на основе пористых углеродных электродов. В настоящее время они используются в некоторых электроприборах.

По сравнению с литий-ионными аккумуляторами современные EDLC отличаются большим ресурсом и высокой скоростью разряда.

При использовании EDLC можно добиться более экономичного режима работы за счет накопления избыточной энергии.

Между пластинами конструкции находится не стандартный диэлектрический слой, а более толстый слой, допускающий тонкий зазор.В то же время устройство дает возможность производить электроэнергию в больших объемах. Ультраконденсатор накапливает и расходует заряды быстрее, чем альтернативы. Двойной диэлектрический слой увеличивает площадь электродов. Это улучшает электрические характеристики.

 

Различия между ультраконденсаторами и аккумуляторами

Ультраконденсаторы часто используются вместо аккумуляторов. Стандартные конденсаторы могут накапливать небольшое количество электроэнергии. Ультраконденсаторы могут накапливать заряды в тысячи, миллионы и миллиарды раз больше.Подобные устройства работают быстрее, чем аккумуляторы. Это связано с тем, что ультраконденсатор создает статистические заряды на твердых телах, а батареи зависят от медленно протекающих химических реакций.

Аккумуляторы отличаются большей плотностью энергии, а EDLC имеют большую плотность мощности. Ультраконденсаторы способны функционировать при низких напряжениях, а чтобы получить большее напряжение, их нужно соединять последовательно. Эта опция необходима для более мощного оборудования.

Технология ЭДХ может найти применение в энергетике и приборостроении.Одно приложение предназначено для использования в ветряных турбинах. Такие устройства помогают сгладить прерывистую силу ветра.

Портативные электронные устройства используют различные типы источников питания. В таких устройствах, как планшеты, смартфоны и ноутбуки, важно удельное энергопотребление. Чем выше этот показатель, тем выше мощность устройства при тех же физических параметрах.

 

Установка устройства с более значительным удельным энергопотреблением позволит увеличить время работы мобильной техники без увеличения ее параметров.Поэтому в смартфонах часто используются полимерные аккумуляторы, которые являются лидерами среди малогабаритных аккумуляторных блоков питания.

Аккумуляторы имеют ограниченный ресурс. При интенсивной эксплуатации ресурс устройства является критичным фактором, сокращающим жизненный цикл оборудования. Поэтому к более перспективным устройствам можно отнести EDLC. Они являются идеальным накопителем энергии.

EDLC похож на электролитический конденсатор, но при тех же габаритах имеет большую емкость. Такие устройства могут накапливать большое количество энергии за короткий промежуток времени, что позволит сократить время зарядки до минимального значения.Ультраконденсаторы могут выдерживать десятки тысяч циклов без видимой деградации.

Из-за малой токсичности материалов для изготовления ЭДЛК их легче утилизировать, чем аналогичные варианты. Но из-за большого тока саморазряда эти устройства не подходят для очень длительного хранения электроэнергии. EDLC отлично подходят для беспроводных периферийных устройств. Здесь проявляются такие свойства, как эффективность и высокая скорость заряда.

Беспроводное устройство с EDLC требует ежедневной подзарядки.Но эта процедура займет несколько минут.

 

Разновидности

Ультраконденсаторы бывают следующих типов:

1. Псевдоконденсаторы снабжены твердыми электродами. Емкость зависит не только от электростатических процессов, но и от реакций Фарадея с движением зарядов.

2. Гибриды представляют собой переходник между батареей и конденсатором. Они способны накапливать и отдавать заряд в двойном электрическом слое. Электроды изготавливаются из различных материалов, и накопление зарядов происходит по разным механизмам.Окислительно-восстановительные реакции повышают удельную мощность механизма.

3. Двухслойные ультраконденсаторы состоят из пористых электродов, разделенных сепаратором. Электрический заряд в таких устройствах определяется емкостью двойного электрического слоя. Электролит является соединительным проводником с ионной проводимостью.

Ультраконденсаторы бывают разных форм и размеров. Основное назначение таких устройств — дублировать основной источник при перепадах напряжения.

Для создания гибридных устройств используются катоды особого вида.Они изготовлены из графена гиперокисленного типа. Графен представляет собой двумерную модификацию углерода, в которой атомы размещены в один слой. Этот компонент характеризуется высокой химической стойкостью.

Принцип работы

Принцип работы EDLC подобен обычному конденсатору. Но эти устройства отличаются используемыми материалами. Пластины изготовлены из пористого материала, который является отличным проводником. Это позволяет увеличить мощность устройства.В качестве диэлектрика используется электролит, что позволяет уменьшить расстояние между пластинами и увеличить емкость.

В ультраконденсаторе заряд накапливается в результате образования двойного электрического слоя на электроде при адсорбции ионов из электролитов.

Принцип действия — разложение разности потенциалов на токовые выходы. В этом случае на катоде образуются отрицательные ионы, а на аноде — положительные ионы. Сепаратор пропускает ионы электролита и предотвращает короткое замыкание между электродами.Электричество хранится статическим способом. В процессе заряда-разряда отсутствуют реакции электрохимического типа.

Ультраконденсаторы способны накапливать большое количество энергии за короткий промежуток времени, что сокращает время на подзарядку устройств.

Современные ионные аккумуляторы могут отдавать только 60% энергии, затраченной на их зарядку. Для суперконденсаторов этот показатель превышает 90%. Еще одним важным преимуществом является большой ресурс. Во многих типах аккумуляторов снижение емкости происходит после нескольких сотен циклов разряд-разряд.А EDLC выдерживают до миллиона циклов без поломки.

Конструкции ячеек позволяют создавать модули различных размеров и любого напряжения. Устройства могут быть выполнены с охлаждением различных типов — воздушным, водяным и естественным.

 

Преимущества и недостатки

Вы должны выбирать суперконденсаторы из-за следующих преимуществ:

1. Быстрая зарядка и разрядка. Их можно использовать, когда нет возможности поставить аккумулятор из-за длительной подзарядки.

2. EDLC имеют большое количество циклов заряда-разряда по сравнению с другим оборудованием.

3. Для подзарядки не требуются специальные устройства, что облегчает обслуживание.

4. Устройства легче батареек и меньше по размеру.

5. Широкий диапазон рабочих температур от -45 до 70 °C.

6. Более длительный срок службы по сравнению с перезаряжаемыми батареями.

7. Высокая емкость и эффективность разрядных циклов.

8. Экологическая чистота, долговечность и надежность.

9. Отличная удельная мощность.

10. Допускается полная разрядка.

 

Некоторые недостатки вызывают трудности при эксплуатации:

1. Дороговизна.

2. Низкие характеристики номинального напряжения. Для решения проблемы требуется последовательное соединение нескольких элементов.

3. При несоблюдении температуры устройство может быстро сломаться.

Устройство должно быть защищено от короткого замыкания, так как это может привести к повышению температуры.В результате элемент будет нуждаться в замене.

 

Применение          

Уникальные характеристики EDLC находят применение в различных областях техники.

Ультраконденсаторы применяются в следующих вариантах техники:

1. Общественный транспорт. В электробусах вместо аккумуляторов установлены EDLC. Они взимаются при посадке и посадке пассажиров. Такие автомобили способны объезжать пробки и разрывы линий соприкосновения.

2. Электромобили. Одной из проблем таких автомобилей является длительное время зарядки. Ультраконденсатор позволяет заряжать на коротких остановках.

3. . . .

4. Неполярные конденсаторы используются в ветряных турбинах и кислотных батареях.

5. ЭДЛК применяются в системах демпфирования энергетических нагрузок, а также в аппаратуре для пуска электродвигателей.

6. Ультраконденсаторы нужны в комплексах, в которых предусмотрены критические нагрузки. Для мобильных вышек, больничных учреждений и портового оборудования.

7. Применяются в качестве резервных источников питания персональных компьютеров, а также в микропроцессорах и мобильных телефонах.

 

Для улучшения работы автомагнитолы можно приобрести и поставить EDLC. Он позволяет сгладить колебания напряжения при включенном зажигании. В некоторых странах используют автобусы без тяговых аккумуляторов, а всю работу проводят ионизаторы.

В ходе испытаний было установлено, что такие устройства превосходят свинцово-кислотные аккумуляторы в ветроустановках.Ультраконденсаторы востребованы в системах бесперебойного питания, в которых необходимо обеспечить быструю передачу мощности.

В мире насчитывается около 66 крупнейших производителей EDLC.

 

Перспективы использования

EDLC с каждым годом становятся совершеннее. Важным параметром, на который ученые обращают особое внимание, является увеличение удельной емкости. Через какое-то время в таких устройствах планируется заменить аккумуляторы.Такие элементы позволяют заменить аккумуляторы в различных областях техники. Специалисты возлагают большие надежды на разработку графеновых устройств. Использование инновационного материала позволит в ближайшем будущем создавать изделия с высокими показателями запасаемой удельной энергии.

ЭДЛК нового образца в несколько раз превосходит альтернативные варианты. В основе этих элементов лежит пористая структура. Используется графен, на котором распределены частицы рутения. Преимуществом пенопласта графена является его способность удерживать частицы оксидов переходных металлов.Такие суперконденсаторы работают на водном электролите, что обеспечивает безопасную эксплуатацию.

В дальнейшем новинки будут использоваться при производстве персональных электромобилей. Устройства на основе вспененного графена можно перезаряжать до 8000 раз без ухудшения качества.

В области автомобилестроения ведется разработка альтернативных видов топлива и высокоэнергетических накопителей энергии. Подобные устройства можно использовать для грузового транспорта, электромобилей и поездов.

В автомобильной промышленности ультраконденсаторные батареи находят следующие применения:

1. Стартер подключается параллельно со стартерными батареями. Применяется для увеличения эксплуатационного ресурса и улучшения пусковых характеристик двигателя.

2. Для стабильного питания мощных динамиков в автомобиле.

3. Буферные батареи подходят для использования в гибридных автомобилях. Они характеризуются небольшой мощностью и значительной выходной мощностью.

4.Тяговые батареи актуальны при использовании в качестве основного источника питания.

Ультраконденсаторы имеют много преимуществ перед аккумуляторами в автомобильной промышленности. Они отлично выдерживают скачки напряжения. Устройства отличаются легкостью, поэтому установить их можно в большом количестве.

Для микроэлектронной промышленности разрабатываются новые технологии производства компактных ультраконденсаторов. При изготовлении электродов используются специальные методы нанесения специальной углеродной пленки на тонкую подложку из диоксида кремния.

Применение суперконденсаторов позволяет реализовать экологические энергосберегающие технологии. В дальнейшем планируется расширить сферу применения таких устройств для автомобильной, мобильной и телекоммуникационной отраслей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.