多大电容?——若用超级电容替代电动车的蓄电池
今由超级电容C、变换器CVT、电动机M构成一电动车的动力传动系统.假设:
a、对C一次充电,电压从V1充到V2,使车可以恒速V(km/h)运行D(km)距离;
b、M输出恒功率P(W),效率为η1;
c、CVT输入电压即为C电压Vc∈(V1,V2),效率为η2,输出Vo(M的标称电压);
1、 1)一个运行周期所需时间是
T = 3600*D/V (S) (1)
2、 按能量守恒
2) 一个运行周期中CVT 消耗的能量:
En = T*P/η (J) (η=η1*η2 ——下同) (2)
3)在此运行周期中,Vc从V2衰减到V1,其减少的能量应与(2)式相等:
C*(V2^2-V1^2)/ 2=T*P/η
∴ C=2*T*P/(V2^2-V1^2)/ η (F) (3)
3、 按Vc 的衰减规律:
4) 一个运行周期中,Vc从V2衰减到V1 是按指数规律变化的:
V1=V2*EXP(-T/RC) (4)
其中R是 CVT的等效输入电阻,其在一个运行周期中是一个时变量.为简化分析,取其平均值,并认为:
(V1+V2)^2/R/4 ≈P/η
∴ R≈η*(V1+V2)^2/4P (Ohm) (5)
5) 对(4)式移项、取对数后经整理得到:
C ≈ -T/R/ln(V1/V2) (F) (6)
4、举例:V=25,D=25,P=100,V1=40,V2=100,η1=0.7,η2>0.9,取η=0.65
则 按(3)式,C=132 F;按(6)式,C=123 F .
该电容器的标称电压应大于100 伏,这样的电容有吗?
用超级电容替代电动车的蓄电池问题
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@njyd
高电压大电容有的,据我所知变电站用于调相的电容耐压可到几千伏以上,体积很大. 用电容代替电池有以下问题: 1是体积大,一般电容计量单位是微法,一百多法拉的电容非常大.用家用电器用的电解电容折算一下,一百伏一百法以上的电容体积大约要一千立方米以上. 2是放电电压特性不好,电容放电是微分曲线,先下降很快,然后下降速度越来越慢.这与电池放电电压曲线刚好相反.
“2是放电电压特性不好,电容放电是微分曲线,先下降很快,然后下降速度越来越慢.这与电池放电电压曲线刚好相反.”
概念错误,您说的是定电阻放电的现象,如果是恒流放电,则电容上的电压线性下降,如果恒功率放电,则开始放电时电容上的电压下降的慢,随着时间的增加,电压下降越来越快.
概念错误,您说的是定电阻放电的现象,如果是恒流放电,则电容上的电压线性下降,如果恒功率放电,则开始放电时电容上的电压下降的慢,随着时间的增加,电压下降越来越快.
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