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深度研究超级电容/法拉电容心得体会/共同探讨/高人指导

2022-09-13 08:08:02      点击次数:
上一篇:[开关电源]新人求帮助 下面这个双MOS的原理是啥 贴片电感

几个月前,朋友和我提了一下法拉电容,当时我不知道法拉电容干什么用,他说要用法拉电容做手机电源,因为工作忙没理会这件事。

现在工作都忙完了,想起这件事,上网查了一下相关资料,看到这个东西已经不算什么新技术了,以下是我看完资料后的一点心得。

首先,法拉电容现在应用的最多的地方应该就是电源系统了(代替蓄电池)第二,查到了一个公式电容容量C充电电压U停止工作电压Um   工作时间t工作电流IC=(U+ Um)×I×t/(U^2- Um^2)…………………………………….公式(1)经过推导可以将分母因式分解为 (U+ Um)( U-Um)约分后得到公式:( U-Um)C= I×t                                     …………………………………….公式(2) 其实公式(2)更容易理解可由以下两个公式推导出来电容定义公式C=Q/U…………………………………….公式(3)电流定义公式I=Q/t…………………………………….公式(4)再一次简化可得到:ΔU×C=I×t…………………………………….公式(5)应用到实际例如:有一电容22F最大耐压5.5V要求停止电压4.7V要求工作电流50mA求可正常工作多长时间?   计算:  ΔU=U- U=5.5V-4.7V=0.8V应用公式(5)0.8V×22F=0.05A×tt=352秒但是,大家应该看出来,上面的公式知是描述了法拉电容最基本的应用方式,也就是恒电流输出,他的优点就是电路简单,容易理解,而且放电为线性放电。

缺点是有很多电量被浪费掉了,于是我想那就应该用恒功率输出的方式。

于是,引入一个常量P,也就是放电功率。

也引入了一个问题,就是放电电流为变化的。

电流I=P/UtUt为当前电压放电电量Q还是(U-Ut)但是放电电流为变化的。

后面我推导不出来了,还请各位高人指点一下别的先不说,充到5.5V的最大储能Wc=0.5*22*5.5*5.5=332.75(焦尔)普通的手机电池容量是750mAH, 能量是 3.6*0.75*3600=9720(焦尔)法拉电容的能量只有锂电池的0.034倍,理论上至少要640F才能持平,考虑到DC-DC的效率,那至少要800-900F才够目前的法拉电容技术用于替代移动设备上的锂电池还差的远。

进行一项“创新”之前,进行一番计算是很有必要的上面两位,我很尊敬,从我上学的时候就已经在看两位的帖子了,过去了6年,基本只看不说话,这个帖子只是一个抛砖引玉的过程,其实我是想,知道电容恒功率放电的计算方法,可是微积分忘的差不多了,只好来这里和大家讨论一下,还有,我看到,现在的法拉电容技术还是可以的,我看到最大的法拉电容有2.7V  1200F,在小型移动设备里面还是很有潜力的,其实我是想根据计算的公式自己先做一个法拉电容的电源,作为技术储备,我想过不了多久超大容量,高压的法拉电容一定会出来的。

    还有,就是我的一点心得,应该很多人都知道,电的储存现在是一个世界性难题,主要是不好储存,汽油、柴油等化学燃料靠的是燃烧值,经过计算,1KG化学燃料所携带的化学能是1KG电池所携带的电能的几十倍以上。

    还有,传统化学燃料,加油非常方便,几分钟就可以完成续航,蓄电池的充电时间就是传统化学燃料的好几十倍。

   综合起来就两点:1、续航能力   2、再次储能时间   现在看来法拉电容已经把第二点解决了,这就是一个不小的突破了。

  所以我觉得,我们还是先从理论上把模型搭建起来,第二步就是用现有的东西做出东西,只要电容行业一有飞跃,那么这个东西就可以马上投入使用了。

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