Исследование молекулярных накопителей энергии

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной статье проведен сравнительный анализ различных накопителей энергии. Проведен подробный обзор и анализ молекулярных накопителей энергии, определены их основные характеристики и параметры, а также области применения.

Определены основные типы молекулярных накопителей энергии: конденсаторы с двойным электрическим слоем, псевдоконденсаторы, гибридные конденсаторы. Приведено сравнение характеристик различных элементов питания. Представлены параметры различных накопителей энергии. Проведен анализ молекулярных накопителей энергии и аккумуляторов, выявлены их преимущества и недостатки.

Показано, что  молекулярные накопители энергии или электрохимические конденсаторы с двойным слоем являются идеальными системами накопления энергии вследствие высокой удельной энергии, быстрой зарядки и большого срока службы по сравнению с обычными конденсаторами.

В статье представлены осциллограммы литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А ноутбука при включении молекулярного накопителя энергии и без него, а также осциллограммы литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключении молекулярного накопителя энергии емкостью 7 Ф и без него для ноутбука с DVD. Приведенный сравнительный анализ показывает, что при включении выключением молекулярного накопителя энергии емкостью 7 Ф значительно улучшаются переходные процессы и не происходит провалов напряжения  питания. Приведены зависимости времени работы литий-ионного аккумулятора 3,6 В 600 мАч при нагрузке 2 А для питания устройств мобильной сотовой связи при включении молекулярного накопителя энергии и без него. Показано, что при включении молекулярного накопителя энергии время работы аккумулятора увеличивается почти на 20%.

Об авторах

С. М. Зуев

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: eope@mospolytech.ru

к.ф-м.н.

Россия, Москва

Р. А. Малеев

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Ю. М. Шматков

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru
Россия, Москва

М. Ю. Ханджалов

ФГБОУ ВО «Московский политехнический университет»

Email: eope@mospolytech.ru
Россия, Москва

Д. Р. Яхутль

ФГУП НИИАЭ

Email: eope@mospolytech.ru

к.т.н.

Россия, Москва

Список литературы

  1. R.A. Maleev, S.M. Zuev, A.M. Fironov, N.A. Volchkov, A.A. Skvortsov. The starting processes of a car engine using capacitive energy storages. Periodico Tche Quimica, 2019, vol. 16, No 33, p. 877−888.
  2. Малеев Р.А., Зуев С.М., Скворцов А.А., Лавриков А.А. Системы электростартерного пуска с высоковольтовыми источниками тока. Проблемы машиностроения и автоматизации. 2020. № 1. С. 66−71.
  3. N.P. Grebenchikov, D.O. Varlamov, S.M. Zuev, R.A. Maleev, A.A. Skvortsov, and A.P. Grebenchikov. Study of Solar Panel Charge Controllers. ISSN 1064-2269, Journal of Communications Technology and Electronics, 2020, Vol. 65, No. 9, pp. 1053–1061.
  4. Малеев Р.А., Гулин А.Н., Мычка Н.В., Кузнецова Ю.А. Система электростартерного пуска с различными источниками тока // Известия МГТУ «МАМИ». № 4(26), 2015. Т. 1. С. 51−55.
  5. Малеев Р.А., Гулин А.Н., Мычка Н.В., Капралова М.А. Расчет параметров системы электростартерного пуска двигателя с комбинированным источника тока // МГТУ «МАМИ», 2014, № 3(21). Т. 1. С. 47−53.
  6. Малеев Р.А., Шматков Ю.М. Исследование нетрадиционных источников тока в системах электростартерного пуска двигателей внутреннего сгорания // МГТУ «МАМИ», 2014, № 1(19). Т. 1. С. 39−45.
  7. Лавриков А.А., Малеев Р.А., Зуев С.М., Шматков Ю.М. Математическое моделирование адаптера для выравнивания напряжений аккумуляторной батареи // МГТУ «МАМИ», 2019, № 3(41). С. 57−66.
  8. Кузнецов В., Панькина О., Мачковская Н., Конденсаторы с двойным электрическим слоем (ионисторы): разработка и производство, Компоненты и технологии. 2005. № 6.
  9. Малеев Р.А., Зуев С.М., Лавриков А.А., Гребенчиков Н.П. Исследование режимов работы емкостных накопителей энергии в системах пуска автомобильного двигателя // МГТУ «МАМИ», 2019, № 1(39). С. 29−36.
  10. Малеев Р.А, Шматков Ю.М., Холодов А.А. Системы электростартерного пуска с высоковольтными источниками тока // МГТУ МАМИ, 2018, № 1(35). С. 33−38.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Принцип действия МНЭ

Скачать (90KB)
3. Рис. 2. Внутреннее устройство МНЭ

Скачать (63KB)
4. Рис. 3. Основные типы МНЭ

Скачать (127KB)
5. Рис. 4. Анализ параметров источников энергии: 1 – область перспективного развития перезаряжаемых химических источников тока (аккумуляторов); 2 – область перспективного развития энергонакопительных конденсаторов с диэлектриками; 3 – область перспективного развития конденсаторов с двойным электрическим слоем

Скачать (97KB)
6. Рис. 5. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А

Скачать (75KB)
7. Рис. 6. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключение МНЭ ёмкостью 7 Ф

Скачать (63KB)
8. Рис. 7. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при импульсном токе нагрузки 2А для ноутбука с DVD

Скачать (84KB)
9. Рис. 8. Осциллограмма литий-ионного аккумулятора с напряжением 10,8 В при параллельном выключением МНЭ ёмкостью 7 Ф для ноутбука с DVD

Скачать (67KB)
10. Рис. 9. Временя работы литий-ионного аккумулятора 3,6 В 600 мАч при нагрузке 2 А для питания устройств мобильной сотовой связи при включении молекулярного накопителя энергии и без него

Скачать (36KB)

© Зуев С.М., Малеев Р.А., Шматков Ю.М., Ханджалов М.Ю., Яхутль Д.Р., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».