能否用大容量電容器代替電池供電
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 13:31:03
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能否用大容量電容器代替電池供電【專家解說】:用超級電容替代電動車的蓄電池問題 多大電容?——若用超級電容替代電動車的蓄電池
今由超級電容C、變換器CVT、電動機M構成一電動車的動
【專家解說】:用超級電容替代電動車的蓄電池問題 多大電容?——若用超級電容替代電動車的蓄電池
今由超級電容C、變換器CVT、電動機M構成一電動車的動力傳動系統(tǒng).假設:
a、對C一次充電,電壓從V1充到V2,使車可以恒速V(km/h)運行D(km)距離;
b、M輸出恒功率P(W),效率為η1;
c、CVT輸入電壓即為C電壓Vc∈(V1,V2),效率為η2,輸出Vo(M的標稱電壓);
1、 1)一個運行周期所需時間是
T = 3600*D/V (S) (1)
2、 按能量守恒
2) 一個運行周期中CVT 消耗的能量:
En = T*P/η (J) (η=η1*η2 ——下同) (2)
3)在此運行周期中,Vc從V2衰減到V1,其減少的能量應與(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 的衰減規(guī)律:
4) 一個運行周期中,Vc從V2衰減到V1 是按指數(shù)規(guī)律變化的:
V1=V2*EXP(-T/RC) (4)
其中R是 CVT的等效輸入電阻,其在一個運行周期中是一個時變量.為簡化分析,取其平均值,并認為:
(V1+V2)^2/R/4 ≈P/η
∴ R≈η*(V1+V2)^2/4P (Ohm) (5)
5) 對(4)式移項、取對數(shù)后經(jīng)整理得到:
C ≈ -T/R/ln(V1/V2) (F) (6)
4、舉例:V=25,D=25,P=100,V1=40,V2=100,η1=0.7,η2>0.9,取η=0.65
則 按(3)式,C=132 F;按(6)式,C=123 F .
該電容器的標稱電壓應大于100 伏,這樣的電容有嗎?
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