Перейти к содержанию
    

Зарядить 200 ионистров по 350Ф последовательно

Добрый день,

 

есть маленькая проблемка - нужен переносной источник тока на 600В и 100-200А, пусть не регулируемый, пусть в виде конденсатора-ионистора. Надо запасти 1мДж и потом с озвученными токами разрядить - в соседнем отделе в вечной мерзлоте какой-то эксперимент хотят поставить связанный с северным сиянием. Заряжать это можно от борт сети вертолета или бензогенератора, то есть для заряда есть примерно 1-2кВатта. Понятно, что один эксперимент в час, то есть надо час (а лучше быстрее) заряжать, потом - разрядить с 200А током.

 

Есть под рукой 2.7В 350Ф ионистры, если их взять по 3, то есть 1кФ, и такое взять 250 последовательно, то можно запасти необходимую или около этого энергию (600В, 4Ф).

 

С разрядом, если они заряжены, ИМХО, проблем не должно быть. С зарядом - видится два варианта

 

1. питающие 220В выпрямляются, подаются на полный мост, который питает 50 последовательно включенных трансформаторов, в каждом из которых есть по 5 вторичных обмоток. Выход из каждой такой обмотки выпрямляется, и подается на какую-нибудь стандартную микросхему для зарядки, типа bq (советы какую именно выбрать очень приветствуются).

 

2. на стойку последовательно соединенных ионисторов подается 600В, а каждый ионистр балансируется чем-то, либо

2.1. резистивным балансиром (сколько КПД можно ожидать?)

2.2. какими-то умными балансирами, какими именно?

 

На вскидку, сколько КПД такого зарядного можно ожидать, вернее, пусть, надо запасти 1мДж, а есть 1кВатта питание, хотя бы за 2000 секунд можно ожидать, по какой-то схеме полный заряд?

 

Пожалуйста, посоветуйте, вдруг кто с похожими задачами сталкивался!

 

Спасибо

 

ИИВ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Добрый день,

 

На вскидку, сколько КПД такого зарядного можно ожидать, вернее, пусть, надо запасти 1мДж, а есть 1кВатта питание, хотя бы за 2000 секунд можно ожидать, по какой-то схеме полный заряд?

 

ИИВ

Мечтать не вредно. Плохо там , зовзем плохо с внутренним сопротивлением. Есть суперконденсаторы по другой технологии, нежели ионисторы ( мне кажеться их уже забыли ) и емкости и напряжения адекватные :laughing: на машины ставят 12-24В 40-80 Фарад на запуск в заполярных условиях. Меньше по размерам аккумулятора. Про ценник помолчу.

Изменено пользователем saab

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Пожалуйста, посоветуйте, вдруг кто с похожими задачами сталкивался!

А не проще, например, за X минут раскрутить достаточно мощный электромотор (вращая его вал, например, посторонним электродвигателем или дизелем) с достаточно массивным ротором (тут нужны расчеты, я сходу не скажу, насколько он должен быть массивным), а затем, когда он наберет обороты, замкнуть его на нагрузку. Пущай делится своей кинетической энергией и не жадничает. И ионисторов вагон не нужен. Так еще академик Капица делал, когда ни ионисторов, ни суперконденсаторов и в проекте не было ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Плохо там , ... с внутренним сопротивлением.

вроде ток отдачи - 100А для ионистра - не проблема, так как я планирую 3 штуки в параллель, с каждого будет 30А. Это даже LiFePO4 справится.

 

Ток заряда - тут совсем мизер, имея 750 ионистров и 1кВаттный источник питания на каждый ионистр у меня придется чуть больше одного ватта или пол ампера!

Скажите, пожалуйста, где я не увидел проблему со внутренним сопротивлением?

 

А не проще, например, за X минут раскрутить тем же бензогенератором или как-то иначе достаточно мощный электромотор, а затем, когда он наберет обороты, замкнуть его на нагрузку.

тоже хотел так сначала :)

 

Мотор на такую нагрузку - около 100кг, для запасания 1мДж, считаем так, пусть маховик разогнали до касательной скорости 80м/с, надобно 300кг маховика, а со всем креплением, мотором, на тонну потянет, экспериментаторы по весу в вертолет не впишутся :( а ионистры на такой номинал только 30кг будут весить

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Про ваши ионисторы не знаю, но напряжение порядка 1-2 вольта, ну и нормально внутренее сопротивление песимизм 0.1 -1 Ом оптимизм 0.01Ом помножить на 200 и что же там получиться с вашей накачкой? ЛАЗЕРА :biggrin: что ли? если что я прикалываюсь, мечтайте дальше, хотя имел сношения с POWER ELECTRONICS, типо статические преобразователи на 30КВт и в таком духе и токи по 500А IGBT и в таком духе :santa2: хорошая дорогая швейцарская техника, при лучшем раскладе 1 ватт = 1 бакс Х К с коэфициентом К до 5 :rolleyes:

тут батенька нужна наглость, правильные тех знания и финансы. LiPo будет или суперконденсатор, но одно напрягает а чего спрашиваете? У меня были бы эти условия я бы не гу гу. Я как финн, вотку пьют в одиночестве :biggrin:

Изменено пользователем Herz
Избыточное цитирование

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

надобно 300кг маховика

Точно ?

 

"В мае 1964 года Гулия Нурбей Владимирович подал заявку на изобретение супермаховика — энергоёмкого и разрывобезопасного маховика. В отличие от классического монолитного маховика, супермаховик намотан из тонкой ленты, проволоки или синтетических волокон, которые обладают значительно большей удельной прочностью, чем монолитная деталь (отливка или поковка), поэтому энергоемкость такого маховика значительно выше (по утверждению изобретателя, до 1,8 МДж/кг). Кроме того, в случае разрыва супермаховика не образуется крупных осколков: концы разорванной ленты или волокон начинают тормозиться о кожух, и маховик постепенно останавливается."

Взято вот отсюда:

 

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%...%B2%D0%B8%D0%BA

 

Ну и книжку этого самого Гулиа почитайте. Там про это много:

 

http://n-t.ru/ri/gl/ek.htm

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

всякие вот такие сборки заряжают тем же током что и разряжают, во всяком случае пишут в условиях тестирования один и тот же ток

http://www.maxwell.com/products/ultracapac...s_1014696-7.pdf

http://www.maxwell.com/products/ultracapac..._16v_module.pdf - два варианта с активной/пассивной балансировкой, отличаются только током утечки

 

http://www.maxwell.com/products/ultracapac...ice-1007240.pdf - пассивная балансировка

 

 

Ну и книжку этого самого Гулиа почитайте.

в той же книжке качественно показывалась проблема статической и динамической балансировки этих маховиков.

уж лучше по возможности без них

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

в той же книжке качественно показывалась проблема статической и динамической балансировки этих маховиков.

уж лучше по возможности без них

А вот это сомнительно. ИМХО, гораздо лучше за несколько рейсов доставить необходимое для опытов надежное электромеханическое оборудование, чем за один рейс доставить легкую и потенциально ненадежную электронику. Кстати, я подозреваю, что мотор с генератором и доставкой не обойдутся дороже, чем этот капризный электронный накопитель, пусть и доставленный за один рейс. Если эта электроника там, на месте, за тридевять земель от ближайшего квалифицированного специалиста, навернется, то что вы станете делать ? И во сколько в таком случае встанет ее ремонт ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

вроде ток отдачи - 100А для ионистра - не проблема, так как я планирую 3 штуки в параллель, с каждого будет 30А. Это даже LiFePO4 справится.

Ну вы сравнили. Для LiFePO4 (нормальных) это действительно не проблема, а вот насчет иониторов - мысль о внутреннем сопротивлении у меня возникла с перых строк. По иониторам я не спц рассказывать не буду, но почему не хотите LiFePO4? Вот сравните габариты, вес и цену с вашими ионисторами. Вопрос заряда решается вообще стандартно - за балансиром обращайтесь :rolleyes:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

всякие вот такие сборки заряжают тем же током что и разряжают, во всяком случае пишут в условиях тестирования один и тот же ток

...

в той же книжке качественно показывалась проблема статической и динамической балансировки этих маховиков.

уж лучше по возможности без них

Во это я понимаю, то что дохтур прописал. Миллиомы, 120В и тысячи ампер. Только стоит

наверно как машина. Кстати рабочий диапазон температур до -40*. Таких аккумуляторов не бывает.

Только если там будет продолжение силовой электроники, вроде степ даун, то и такие емкости не камильфо, там еще батарею надо организовывать, спец импульсных емкостей с гайками. Все не просто, как в СВЧ, чуть что сразу бабахнет.

Изменено пользователем Herz
Избыточное цитирование

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Относительно простой балансировщик можно собрать на одинаковых двухобмоточных трансформаторах, соединив параллельно их первичные обмотки, а вторичные подключив к каждой ступени батареи через синхронные выпрямители, т.е. реализовав запараллеливание банок по переменному току. Соответственно, один многообмоточный трансформатор не способен заменить это решение.

 

По иониторам я не спц рассказывать не буду, но почему не хотите LiFePO4?

Например, у этого компонента:

 

http://www.digikey.com/product-detail/en/B...1021-ND/3079285

 

ток КЗ, в отличие от Ваших аккумуляторов, нормирован, и составляет 9300 А. Просто задачи у этих деталей разные, а в данном случае господа академики безусловно собираются закорачивать золотой ящичек ломиком, потому что иным макаром северное сияние никак не извлечь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Относительно простой балансировщик можно собрать на одинаковых двухобмоточных трансформаторах, соединив параллельно их первичные обмотки, а вторичные подключив к каждой ступени батареи через синхронные выпрямители, т.е. реализовав запараллеливание банок по переменному току. Соответственно, один многообмоточный трансформатор не способен заменить это решение.

ие никак не извлечь.

 

Спасибо большое за простое и понятное решение.

 

Скажите, пожалуйста, можно ли вместо синхронного выпрямителя (чтобы не городить опторазвязки) использовать систем-он-чип типа такого SPV1001N30, вроде он не на диодной основе, а мосфетной, и, при его падении в 80мВ я думаю, что с синхронным общее КПД у меня получится таким же...

 

Спасибо!

 

ИИВ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Нет, это диод, а нужен ключ, потому что обмен энергией в это время идёт двунаправленный.

 

Для управления ключом сгодится простой одновибратор, т.е. в теории даже обыкновенные диффцепи на входах драйверов затвора, питающихся от полки обратного хода трансформатора.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Добрый день,

 

есть маленькая проблемка - нужен переносной источник тока на 600В и 100-200А, пусть не регулируемый, пусть в виде конденсатора-ионистора. Надо запасти 1мДж и потом с озвученными токами разрядить - в соседнем отделе в вечной мерзлоте какой-то эксперимент хотят поставить связанный с северным сиянием. Заряжать это можно от борт сети вертолета или бензогенератора, то есть для заряда есть примерно 1-2кВатта. Понятно, что один эксперимент в час, то есть надо час (а лучше быстрее) заряжать, потом - разрядить с 200А током.

 

Есть под рукой 2.7В 350Ф ионистры, если их взять по 3, то есть 1кФ, и такое взять 250 последовательно, то можно запасти необходимую или около этого энергию (600В, 4Ф).

 

...

 

На вскидку, сколько КПД такого зарядного можно ожидать, вернее, пусть, надо запасти 1мДж, а есть 1кВатта питание, хотя бы за 2000 секунд можно ожидать, по какой-то схеме полный заряд?

 

Пожалуйста, посоветуйте, вдруг кто с похожими задачами сталкивался!

 

Допустим у Вас ионисторы заряжаются до максимального напряжения(хотя лучше до половины, чтоб обеспечить запас прочности). Тогда каждый заряженный ионистор будет иметь энергию W=C*U*U/2 = 350*2.7*2.7/2=1.27 кДж. А 250 последовательно включенных ионистора соответственно энергию W=1.27*250=318.9 кДж. Если Ваш источник питания выдает 2 кВт, то необходимую энергию при 100% КПД он выдаст за t=318.9 / 2 = 160 сек = 2 минуты. Если у Вас есть 1 час на зарядку, то достаточно чтоб зарядник имел КПД равное 2/60 = 0.033 = 3.3 %. Но эти 3 % - без учета внутренних сопротивлений

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Есть LI-Po аккумуляторы доля авиамоделей, способные выдавать ток разряда 50С (например, при 4 А.ч - это 200 А).

Собрав 150 таких ячеек, получите нужные ток и напряжение.

Если Вы под 1 мДж имели в виду 1 МДж, то за такой импульс израсходуется 10-15 % емкости.

Если на эксперимент надо 10-20 импульсов, то и заряжать можно "дома" (особенно если взять ячейки побольше емкостью).

Тогда не надо таскать с собой генератор.

Сделайте к каждой ячейке простейший балансир в виде параллельного (шунтового) стабилизатора.

Заряжать такую батарею между импульсами можно от простейшего источника тока, а заканчивать заряд по достижении общего напряжения. В Вашем случае недозаряд емкости не страшен, важнее простота реализации.

Еще я бы на время заряда перекоммутировал батарею с помощью реле на 2-3 параллельных секции, чтобы не возиться с источником тока на 600-800В. Тогда можно от 220 сделать бестрансформаторный выпрямитель и ИТ простейший на транзисторе с радиатором, либо (если важен КПД) импульсный стабилизатор тока.

Важно: поддерживать плюсовую температуру батареи, лучше всего с помошью теплоизоляции + подогревателя.

Успешных Вам ипытаний боевого лазера :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...