Презентация Суперконденсаторы онлайн

Содержание слайда:

Содержание слайда: Суперконденсаторы Ионистор  — электрохимическое устройство, конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, «обкладками» в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электрода и электролита. Функционально представляет собой гибрид конденсатора и химического источника тока. По размерам они сравнимы с обычным электролитическим конденсатором, но обладают по сравнению с ними гораздо большей ёмкостью. Ионистор в зарубежной литературе называют сокращённо EDLC, что расшифровывается как Electric Double Layer Capacitor, что по-русски означает: конденсатор с двойным электрическим слоем. Работа ионистора основана на электрохимических процессах.

Содержание слайда: 1957 – Изобретение первого конденсатора с двойным электрическим слоем фирмой General Electric 1957 – Изобретение первого конденсатора с двойным электрическим слоем фирмой General Electric 1966 – Был открыт и запатентован американской фирмой Standard Oil of Ohio 1971 – Передача патента фирме NEC 1978 – Panasonic выпустила похожее устройство, но под названием «Gold Cap» (Золотой конденсатор) 1982 – фирма PRI создает суперконденсатор с малым внутренним сопротивлением

Содержание слайда: Устройство 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.

Содержание слайда: Устройство В связи с тем, что толщина двойного электрического слоя (то есть расстояние между «обкладками» конденсатора) крайне мала, запасённая ионисторов энергия выше по сравнению с обычными конденсаторами того же размера. К тому же, использование двойного электрического слоя вместо обычного диэлектрика позволяет намного увеличить площадь поверхности электрода. Типичная ёмкость ионистора — несколько фарад, при номинальном напряжении 2—10 вольт.

Содержание слайда: Чаще всего ионисторы используют для питания микросхем памяти, и иногда ими подменяют электрохимические батареи. Кроме того, их используют в цепях фильтрации и сглаживающих фильтрах. Ионисторы могут работать и в буфере с батареями в целях защиты их от резких скачков тока нагрузки. Чаще всего ионисторы используют для питания микросхем памяти, и иногда ими подменяют электрохимические батареи. Кроме того, их используют в цепях фильтрации и сглаживающих фильтрах. Ионисторы могут работать и в буфере с батареями в целях защиты их от резких скачков тока нагрузки. Ионисторы используют также • 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.

Содержание слайда: Преимущества ионисторов: • большой срок службы; • малое внутреннее сопротивление; • быстрый заряд • работа ионистора при любом напряжении, не выше 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. Преимущества ионисторов: • большой срок службы; • малое внутреннее сопротивление; • быстрый заряд • работа ионистора при любом напряжении, не выше 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.

Содержание слайда: Недостатки ионисторов: • маленькая энергетическая плотность; • низкое напряжение на некоторых типах ионисторов; • для получения требуемого напряжения необходимо последовательное подключение не менее трех ионисторов; • высокий саморазряд. Недостатки ионисторов: • маленькая энергетическая плотность; • низкое напряжение на некоторых типах ионисторов; • для получения требуемого напряжения необходимо последовательное подключение не менее трех ионисторов; • высокий саморазряд.

Содержание слайда: Суперконденсаторы способны подвергаться нескольким сотням тысяч циклам заряда-разряда. В противоположность электрохимическим батареям, долговечность суперконденсаторов не ограничена циклической нагрузкой, так как на электродах отсутствуют химические реакции. Вместо этого процессы старения суперконденсаторов в большинстве случаев катализируются температурой и напряжением на элементе. Суперконденсаторы способны подвергаться нескольким сотням тысяч циклам заряда-разряда. В противоположность электрохимическим батареям, долговечность суперконденсаторов не ограничена циклической нагрузкой, так как на электродах отсутствуют химические реакции. Вместо этого процессы старения суперконденсаторов в большинстве случаев катализируются температурой и напряжением на элементе. При повышении напряжения на элементах проходят окислительно-восстановительные реакции. Кроме того, органический электролит начинает разлагаться, образуя газ - продукт, который может привести к разрушению компонента. Это явление может уменьшить емкость на 20%, и увеличить ЭПС и скорость саморазряда на 100%

Содержание слайда: В реальных схемах последовательное соединение элементов суперконденсаторов приводит к неравному распределению напряжения из-за допусков при производстве емкости и различий в скорости саморазряда. Для гарантии долговечности модуля, различия в напряжениях элементов, вызванные статистическим распределением индивидуальных параметров, должны быть минимизированными схемами выравнивания элементов В реальных схемах последовательное соединение элементов суперконденсаторов приводит к неравному распределению напряжения из-за допусков при производстве емкости и различий в скорости саморазряда. Для гарантии долговечности модуля, различия в напряжениях элементов, вызванные статистическим распределением индивидуальных параметров, должны быть минимизированными схемами выравнивания элементов

Содержание слайда: В качестве самого простого решения используются пассивные резисторы. Самый важный недостаток этого решения - высокая потеря мощности, которая имеет место во внешних резисторах. Эти потери уменьшают эффективность батареи ионисторов. В качестве самого простого решения используются пассивные резисторы. Самый важный недостаток этого решения - высокая потеря мощности, которая имеет место во внешних резисторах. Эти потери уменьшают эффективность батареи ионисторов.

Содержание слайда: Изменение напряжения на конденсаторах C1 и С2 с использованием пассивных резисторов Изменение напряжения на конденсаторах C1 и С2 с использованием пассивных резисторов

Содержание слайда: Цепь замыкается, когда напряжение на элементе выше, чем предопределенный верхний уровень напряжения и размыкается, когда напряжение на элементе ниже низкого уровня напряжения. Когда переключатель включен, резистор работает как шунт для основного тока. Цепь замыкается, когда напряжение на элементе выше, чем предопределенный верхний уровень напряжения и размыкается, когда напряжение на элементе ниже низкого уровня напряжения. Когда переключатель включен, резистор работает как шунт для основного тока.

Содержание слайда: Изменение напряжения на конденсаторах C1 и С2 с использованием активных резисторов Изменение напряжения на конденсаторах C1 и С2 с использованием активных резисторов

Содержание слайда: В схему включают несколько DC/DC конвертеров, соединенных с двумя соседними элементами. Эти конвертеры выравнивают напряжения элементов. Схема эффективна, но сложна и дорога в изготовлении и обслуживании. В схему включают несколько DC/DC конвертеров, соединенных с двумя соседними элементами. Эти конвертеры выравнивают напряжения элементов. Схема эффективна, но сложна и дорога в изготовлении и обслуживании.

Содержание слайда:

Содержание слайда: Зависимость тока утечки от температуры окружающей среды Зависимость тока утечки от температуры окружающей среды Зависимость тока утечки ионистора от рабочего напряжения

Содержание слайда:

Содержание слайда: Срок службы ионисторов велик. По недавним заявлениям работников MIT, ионисторы могут вскоре заменить обычные аккумуляторы. Автобусы на ионисторах от Hyundai Motor представляют обыкновенные автобусы с электроприводом, питаемым от бортовых ионисторов. Такой автобус будет заряжаться на каждой второй или каждой третьей остановке, причем длительности остановки достаточно для подзярядки автобусных ионисторов.

Содержание слайда: Ёмоюиль - проект автомобиля, разрабатываемый в России, использует суперконденсатор как основное средство для накопления электрической энергии. Сами эти конденсаторы пока не выпускаются серийно и разрабатываются параллельно с автомобилем. Ёмоюиль - проект автомобиля, разрабатываемый в России, использует суперконденсатор как основное средство для накопления электрической энергии. Сами эти конденсаторы пока не выпускаются серийно и разрабатываются параллельно с автомобилем.