Температура
<<  Адаптация растений к высоким температурам Тела и вещества  >>
Объединенный Институт Высоких Температур РАН
Объединенный Институт Высоких Температур РАН
Содержание
Содержание
Строение двойного электрического слоя
Строение двойного электрического слоя
Накопление аномального количества энергии на углеродных наноструктурах
Накопление аномального количества энергии на углеродных наноструктурах
Суперконденсатор с двойным электрическим слоем
Суперконденсатор с двойным электрическим слоем
Предельные значения удельной поверхности углерода
Предельные значения удельной поверхности углерода
Удельная емкость двойного электрического слоя системы углерод -
Удельная емкость двойного электрического слоя системы углерод -
Предельные значения удельных характеристик суперконденсаторов
Предельные значения удельных характеристик суперконденсаторов
Предельные значения удельной мощности суперконденсаторов
Предельные значения удельной мощности суперконденсаторов
Теория двойного электрического слоя
Теория двойного электрического слоя
Теория двойного электрического слоя
Теория двойного электрического слоя
Наноструктурные углеродные материалы суперконденсаторов
Наноструктурные углеродные материалы суперконденсаторов
Электролиты суперконденсаторов
Электролиты суперконденсаторов
Ионной жидкости 1-метил-3-бутил имидазолий тетрафторборат
Ионной жидкости 1-метил-3-бутил имидазолий тетрафторборат
Электропроводность ионной жидкости
Электропроводность ионной жидкости
Электрохимическое окно
Электрохимическое окно
Оптимизация пористой структуры высокодисперсного материала для
Оптимизация пористой структуры высокодисперсного материала для
Новый метод измерения катодного и анодного потенциалов
Новый метод измерения катодного и анодного потенциалов
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКНО ИОННОЙ ЖИДКОСТИ bumeimbf4 ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКНО ИОННОЙ ЖИДКОСТИ bumeimbf4 ПРИ РАЗЛИЧНЫХ
Циклическая вольтамперограмма
Циклическая вольтамперограмма
АКТИВНАЯ МАССА УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОЛИТА НА ОСНОВЕ bumeimbf4
АКТИВНАЯ МАССА УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОЛИТА НА ОСНОВЕ bumeimbf4
Техника
Техника
Конструкции суперконденсаторов
Конструкции суперконденсаторов
Схема элементарного наборного суперконденсатора
Схема элементарного наборного суперконденсатора
Схема конструкции наборного суперконденсатора
Схема конструкции наборного суперконденсатора
Основные характеристики суперконденсаторов
Основные характеристики суперконденсаторов
Новый суперконденсатор оивт ран с ионной жидкостью
Новый суперконденсатор оивт ран с ионной жидкостью
ФОРМА ПРОИЗВОДСТВА Углеродная лента: длина 125 м ширина 10 – 180 мм
ФОРМА ПРОИЗВОДСТВА Углеродная лента: длина 125 м ширина 10 – 180 мм
Новый суперконденсатор оивт ран на двусторонних электродах
Новый суперконденсатор оивт ран на двусторонних электродах
Конструкция суперконденсатора теплоотвод от герметизированной активной
Конструкция суперконденсатора теплоотвод от герметизированной активной
Конструкция суперконденсатора разработка полимерного корпуса
Конструкция суперконденсатора разработка полимерного корпуса
Применения
Применения
+
+
Энергоустановки транспортных средств
Энергоустановки транспортных средств
Оценка энергии торможения электротранспорта
Оценка энергии торможения электротранспорта
Применение суперконденсаторов в электрическом транспорте
Применение суперконденсаторов в электрическом транспорте
Пример гибридного автобуса nasa с суперконденсаторами
Пример гибридного автобуса nasa с суперконденсаторами
Источник мощности для электромобилей
Источник мощности для электромобилей
Пуск двигателей внутреннего сгорания
Пуск двигателей внутреннего сгорания
Энергосберегающие технологии ржд на основе суперконденсаторных систем
Энергосберегающие технологии ржд на основе суперконденсаторных систем
Применение суперконденсаторов для перемещения поезда
Применение суперконденсаторов для перемещения поезда
Применение суперконденсаторов в стационарной энергетике
Применение суперконденсаторов в стационарной энергетике
43
43
Гибридный накопитель энергии гнэ 100
Гибридный накопитель энергии гнэ 100
Батарея литий-ионных аккумуляторов либ 100
Батарея литий-ионных аккумуляторов либ 100
Батарея суперконденсаторов бск 100
Батарея суперконденсаторов бск 100
Устройство сопряжения с сетью усс 100
Устройство сопряжения с сетью усс 100
Стенд испытаний гибридного накопителя энергии
Стенд испытаний гибридного накопителя энергии
Результаты испытаний гнэ
Результаты испытаний гнэ
Основные научные результаты
Основные научные результаты
Основные практические результаты
Основные практические результаты
Работа выполнена в Лаборатории 230 ИНЭП Научный руководитель работ д.т
Работа выполнена в Лаборатории 230 ИНЭП Научный руководитель работ д.т
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация на тему: «Объединенный Институт Высоких Температур РАН». Автор: USER. Файл: «Объединенный Институт Высоких Температур РАН.ppt». Размер zip-архива: 10393 КБ.

Объединенный Институт Высоких Температур РАН

содержание презентации «Объединенный Институт Высоких Температур РАН.ppt»
СлайдТекст
1 Объединенный Институт Высоких Температур РАН

Объединенный Институт Высоких Температур РАН

Суперконденсаторы: теория, техника, применения

Доктор техн. наук Деньщиков К.К.

1

2 Содержание

Содержание

Теория двойного электрического слоя Основные положения теории Предельные характеристики суперконденсаторов Направление развития теории Активная масса суперконденсатора Высокодисперсные углеродные материалы Электролиты Новый электролит – ионная жидкость Исследования электролитов и активной массы Оптимизация компонентов активной массы Направления дальнейших исследований Техника суперконденсаторов Устройство наборных суперконденсаторов Новые суперконденсаторы ОИВТ РАН Направления дальнейших разработок Применения суперконденсаторов Гибридные мобильные автотранспортные системы Гибридные мобильные железнодорожные системы Гибридные стационарные системы

2

3 Строение двойного электрического слоя

Строение двойного электрического слоя

4 Накопление аномального количества энергии на углеродных наноструктурах

Накопление аномального количества энергии на углеродных наноструктурах

Удельная емкость

Расстояние между электрическими слоями

Площадь электрических слоев

4

5 Суперконденсатор с двойным электрическим слоем

Суперконденсатор с двойным электрическим слоем

Ионопроводящий сепаратор

Активированный уголь

Электролит

Токосъемник

Токосъемник

5

K. Denshchikov, Nova Elektrotechnika, #2 (18), p. 31, Poland, 2005

6 Предельные значения удельной поверхности углерода

Предельные значения удельной поверхности углерода

S’ = S / m = 2 / 7.59?10-8 = 2500 m2/g

Mэлектрода = ? * V = 7,59?10-8

Размер графеновой плоскости 1сm x 1сm Расстояние между плоскостями 0,335 nm Плотность материала графена ?=2,267g/сm3 Объем ячейки V=3,35?10-8 сm3

A. Lewandowski, M. Galinski // Journal of Power Sources, 2007. V.173, P. 822–828.

6

7 Удельная емкость двойного электрического слоя системы углерод -

Удельная емкость двойного электрического слоя системы углерод -

электролит

Водный электролит (U= 1,2v) С’дс = 29,7 [?F / сm2 ] Органический электролит (U= 2,5v) С’дс = 17,0 [?F / сm2 ] Ионные жидкости (U=3,5v) С’дс = 10,0 [?F / сm2]

Тетраэтиламмоний метилбутилимидазолий тетрафторборат ацетонитрил тетрафторборат

Пропиленкарбонат

7

Денщиков К.К. Сборник тезисов докладов, стр. 348-351, 2011, ОИВТ РАН

8 Предельные значения удельных характеристик суперконденсаторов

Предельные значения удельных характеристик суперконденсаторов

Элементарный суперконденсатор Две графеновых плоскости 1x1cm Толщина электролита 10-7сm Вес активной массы 2,52*10-7g

Водные

1,2v

29,7 [ ?f / сm2 ]

12,3 [Wh / kg ]

Органические

2,5v

17,0 [ ?f / сm2 ]

29,3 [Wh / kg

Ионные жидкости

3,5v

10,0 [ ?f / сm2]

33,7 [Wh / kg ]

Тип электролита

Напряжение разложения

Удельная емкость

Удельная энергия

8

Денщиков К.К. Сборник тезисов докладов, стр. 348-351, 2011, ОИВТ РАН

E, Втч/кг

U, в

Ионные

Жидкости

Органические электролиты

Водные электролиты

75

70

65

60

55

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

9 Предельные значения удельной мощности суперконденсаторов

Предельные значения удельной мощности суперконденсаторов

Pск = U2 / 4 rэл-лит

Rэл-лит = 1,25 * 10-7 Оm Pск = 0,3 * 104 kW P’ск= Pск/2 m = 0,12 * 1011 kW/g

Элементарный суперконденсатор Две графеновых плоскости 1x1cm Толщина электролита 10-7cm Электропроводность электролита 0,8 S/сm Вес активной массы 2,52*10-7g

9

Денщиков К.К. Сборник тезисов докладов, стр. 348-351, 2011, ОИВТ РАН

10 Теория двойного электрического слоя

Теория двойного электрического слоя

Исследование эффекта аномального увеличения емкости при согласовании размеров пор и ионов электролита

10

J. Chmiola, G. Yushin, Y. Gogotsi, C. Portet, P.L. Taberna and P. Simon, Science 313, 1760-1763 (2006)

11 Теория двойного электрического слоя

Теория двойного электрического слоя

Разработка теории объемного двойного электрического слоя для микропор

11

Denshchikov K., ISEECAP’07, Roma, Italy, 2007. P. Huang, R. Lin, C. Largeot, P.L. J. Chmiola, Y. Gogotsi, P. Simon, ISEECAP’09 Nantes, France, 2009,

12 Наноструктурные углеродные материалы суперконденсаторов

Наноструктурные углеродные материалы суперконденсаторов

Методы модификации поверхностных групп

Структура пористости

Метод шаблонной карбонизации

Тип угля

Vмик, см3/г

Vмез см3/г

S , м2/г

Окисление в жидкой фазе

Окисление в газовой фазе

A

0.12

0,25

190

Тепловая обработка в инертной среде N2

B

0.17

0,16

310

Обработка с помощью фуллеренов

C

0.38

0,71

1040

D

0.38

0,65

1030

Облучение холодной плазмой на воздухе и в аргоне

E

0.33

0,51

1090

Используемые активные поры Ультрамикро - < 0,7 нм Микро - 0,7 – 2 нм Мезо - 2 – 10 нм Макро - > 10 нм

12

13 Электролиты суперконденсаторов

Электролиты суперконденсаторов

ВОДНЫЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ Проводимость: 0,8 S/см Напряжение разложения: 1,2 в

ОРГАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОЛИТЫ Проводимость: 0,02 S/см Напряжение разложения: 2,5 в

13

14 Ионной жидкости 1-метил-3-бутил имидазолий тетрафторборат

Ионной жидкости 1-метил-3-бутил имидазолий тетрафторборат

Aгрегатное состояние

Вязкая жидкость

pH

5 (20°C)

Тпл, оС

-71-83

Uразл,v

4.0 – 6.1

?, мСм/см

1,73 – 3,5

?, г/см3

1,20

К.К Деньщиков, М. Ю. Измайлова. Альтернативная энергетика и экология, № 11, 2009,С.109-113.

14

15 Электропроводность ионной жидкости

Электропроводность ионной жидкости

К.К. Деньщиков, М.Ю. Измайлова, А.Ю. Рычагов, Ю.М. Вольфкович, Е.И. Лозинская, А.С. Шаплов, Электрохимия, №8, 2009,С.1014 -1015

15

16 Электрохимическое окно

Электрохимическое окно

Окно

Вольтамперные характеристики. Электродный материал изотропный пироуглерод. Электролит:1-Me-3BuIm BF4. Электрохимическое окно 4,48 В

К.К. Деньщиков, М.Ю. Измайлова, А.Ю. Рычагов, Ю.М. Вольфкович, Е.И. Лозинская, А.С. Шаплов, Электрохимия, №8, 2009,С.1014 -1015

16

17 Оптимизация пористой структуры высокодисперсного материала для

Оптимизация пористой структуры высокодисперсного материала для

конкретного типа электролита

S = [2 (W01 ) / (W01 +1/p) H] = const H = 10,8 b2/3 E-2/3 E0 – E =bE0 W = W01 exp[- (A / E01)2 + W02 exp[- (A / E02)2]

где S [см2 /г] - удельная поверхность пор W [см3 /г] - общий объем пор W01, W02 [см3 /г] - объем микро и мезо пор H [ нм ] - ширина пор p [г/см] - плотность углеродного материала E [кДж/моль] – характеристическая энергия адсорбции E01, E02[кДж/моль] - характеристическая энергия адсорбции бензола b – коэффициент подобия адсорбтива и бензола A [кДж ] – дифференциальная мольная работа адсорбции

17

Деньщиков К.К.,, Роснанофорум, Сборник тезисов докладов, c. 482, 2008

18 Новый метод измерения катодного и анодного потенциалов

Новый метод измерения катодного и анодного потенциалов

супеконденсатора.

Асимметричная ячейка

Электрохимическое окно

Cdl- = 56.62F/g Cdl+ = 117.94F/g

Cdl-= 83.88F/g Cdl+ = 83.88F/g

K.Denshchkov, A.Zhuk, M. Izmaylova, INRETS, Paris, France, 2008

19 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКНО ИОННОЙ ЖИДКОСТИ bumeimbf4 ПРИ РАЗЛИЧНЫХ

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ОКНО ИОННОЙ ЖИДКОСТИ bumeimbf4 ПРИ РАЗЛИЧНЫХ

ЭЛЕКТРОДАХ

Электрод

Aнодная область [В]

Катодная область [В]

Электрохимическое окно [В]

Скт-6

1,35

-1,25

2,58

Пфт-310

0,6

-1,9

2,50

Фэн

0,55

-1,92

2,47

Фас

1,62

-1,88

3,50

Фасox

1,62

-1,88

3,50

K.K.Denshchikov, M.Y. Izmaylova, A.A.Zhuk, A.F. Gerasimov, ISEE’Cap09, Nantes, France, 2009

19

20 Циклическая вольтамперограмма

Циклическая вольтамперограмма

Циклическая вольтамперограмма (скорость развертки 5 мВ/с). Материал электрода – тип С.Electrolyte BuMeImBF4.

20

K.K.Denshchikov, M.Y. Izmaylova, A.A.Zhuk, A.F. Gerasimov, ISEE’Cap09, Nantes, France, 2009

21 АКТИВНАЯ МАССА УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОЛИТА НА ОСНОВЕ bumeimbf4

АКТИВНАЯ МАССА УЛУЧШЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОЛИТА НА ОСНОВЕ bumeimbf4

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК НОВЫХ ИОННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

1-IL+Acetonitrile, 2-IL+Methylformat, 3-IL+N,N dimethylformamide, 4-IL+Dichloromethane, 5-IL+Propylenecarbonate

21

22 Техника

Техника

22

23 Конструкции суперконденсаторов

Конструкции суперконденсаторов

Намоточная конструкция

3v

Наборная конструкция

300v

300v

1v- 3v

24 Схема элементарного наборного суперконденсатора

Схема элементарного наборного суперконденсатора

ПОРИСТЫЙ МАТЕРИАЛ - активированный уголь толщиной 0,1 - 5,0 мм, размеры частиц 1 – 30 мкм, размер пор 0,7 – 10 нм ЭЛЕКТРОЛИТ - 30% раствор КОН, ионная жидкость [ МеBu-im] BF4 ПОДЛОЖКА - асбест, арамид толщиной 20 – 30 мкм СЕПАРАТОР - асбест, арамид толщиной 20 – 30 мкм ТОКОСЪЕМНИК - стальная фольга толщиной 50 мкм

24

24

25 Схема конструкции наборного суперконденсатора

Схема конструкции наборного суперконденсатора

Обеспечение необходимой энергии параллельное соединение пакетов

Обеспечение необходимого напряжения последовательное соединение пакета

25

25

26 Основные характеристики суперконденсаторов

Основные характеристики суперконденсаторов

26

26

27 Новый суперконденсатор оивт ран с ионной жидкостью

Новый суперконденсатор оивт ран с ионной жидкостью

Тип электролита

Тип электролита

Рс

Кон

Удельная энергия макс/ном

Удельная энергия макс/ном

[кДж/кг]

20,1/14,8

2,8/1,3

[Вт*час/кг]

5,6/4,1

0,8/0,4

Удельная мощность макс/ном

[кВт/кг]

2,2/1,7

6.2/2,9

27

28 ФОРМА ПРОИЗВОДСТВА Углеродная лента: длина 125 м ширина 10 – 180 мм

ФОРМА ПРОИЗВОДСТВА Углеродная лента: длина 125 м ширина 10 – 180 мм

толщина 150 – 2000 мкм Токовый коллектор: материал – сталь алюминий никель титан толщина 30 – 100 мкм

29 Новый суперконденсатор оивт ран на двусторонних электродах

Новый суперконденсатор оивт ран на двусторонних электродах

Тип электролита

Тип электролита

Рс

Кон

Удельная энергия макс/ном

Удельная энергия макс/ном

[кДж/кг]

14,0/10,7

2,8/1,29

[Вт*час/кг]

4,0/3,0

0,78/0,36

Удельная мощность макс/ном

[кВт/кг]

12,0/9,3

6.2/2,9

30 Конструкция суперконденсатора теплоотвод от герметизированной активной

Конструкция суперконденсатора теплоотвод от герметизированной активной

массы через токовыводы в виде тепловой трубы

1 - корпус ТТ; 2 - капиллярная структура; 3 - жидкий теплоноситель; 4 - пар

30

31 Конструкция суперконденсатора разработка полимерного корпуса

Конструкция суперконденсатора разработка полимерного корпуса

Предлагаемая конструкция

Существующая конструкция

31

32 Применения

Применения

32

33 +

+

+

+

+

+

+

Виды комбинированных энергетических установок

Система накопления энергии на базе супер конденсаторов

Запуск локомотива, тяговая подстанция

Аккумулятор

Аккумулятор

Электродвигатель

Электротранспорт, лифт

Двигатель внутреннего сгорания

Гибридный автотранспорт

Системы электропитания

Комфортное электропитание

Топливный элемент

Электропитание, электротранспорт

Воздушно- алюминиевая батарея

Электропитание, электротранспорт

33

34 Энергоустановки транспортных средств

Энергоустановки транспортных средств

Обычная энергоустановка

Комбинированная энергоустановка

Энергоустановка

Транспортное средство

Источник энергии

Транспортное средство

Источник мощности

Средняя энергия

Пиковая мощность

Средняя энергия

Пиковая мощность

Энергия торможения

34

35 Оценка энергии торможения электротранспорта

Оценка энергии торможения электротранспорта

Графики токов и напряжений в режиме ускорение - торможение

36 Применение суперконденсаторов в электрическом транспорте

Применение суперконденсаторов в электрическом транспорте

360

360

100

45

Экономия электроэнергии за счет рекуперации энергии торможения (на единицу электротранспорта)

Вид транспорта

Масса (тонн)

Экономия в год (мвт-час)

Метропоезд

160

Электропоезд

650

Трамвай

42

Троллейбус

18

37 Пример гибридного автобуса nasa с суперконденсаторами

Пример гибридного автобуса nasa с суперконденсаторами

Обычный автобус

Гибридный автобус

МОЩНОСТЬ ДИЗЕЛЯ 150 Kвт ПОТРЕБЛЕНИЕ ТОПЛИВА 0,2 л/милю УРОВЕНЬ ЭМИССИИ 1,2

МОЩНОСТЬ ДИЗЕЛЯ 66 Kвт ПОТРЕБЛЕНИЕ ТОПЛИВА 0,09 л/милю УРОВЕНЬ ЭМИССИИ 0,15

37

38 Источник мощности для электромобилей

Источник мощности для электромобилей

38

39 Пуск двигателей внутреннего сгорания

Пуск двигателей внутреннего сгорания

40 Энергосберегающие технологии ржд на основе суперконденсаторных систем

Энергосберегающие технологии ржд на основе суперконденсаторных систем

накопления энергии

ТЯГОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ - Экономия электроэнергии 15% - Экономия обслуживания 2- раза

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ - Экономия электроэнергии – 25% - Снижение нагрузки на сеть – 15% - Автономное перемещение

ГИБРИДНЫЙ ТРАНСПОРТ Экономия топлива – 50% Снижение эмиссии – 10 раз

ЗАПУСК ДВС Снижение мощности АБ – 2 раза - Увеличение срока АБ – 1,5 раз - Запуск до температур - (-40)0 С

40

41 Применение суперконденсаторов для перемещения поезда

Применение суперконденсаторов для перемещения поезда

Метропоезд вес – 160 т расстояние – 800 м скорость – 15 км/час время – 280 сек суперконденсаторы: напряжение – 640 v; емкость – 5,6 f; энергия – 1,3 мj; количество в батарее- 14; общий вес - 530 kg.

41

42 Применение суперконденсаторов в стационарной энергетике

Применение суперконденсаторов в стационарной энергетике

Крупные энергосистемы Покрытие пиковых нагрузок Повышение качества и надежности энергоснабжения Регулирование частоты

Автономное энергоснабжение Резервное электроснабжение Интеграция с возобновляемыми источниками энергии

Потребители электрической энергии Использование разницы в дневных и ночных тарифах Покрытие пиковых нагрузок

43 43

43

44 Гибридный накопитель энергии гнэ 100

Гибридный накопитель энергии гнэ 100

1,0

0?100

0,99

10

Общий вид

Технические характеристики

44

Номинальная активная мощность, (кВт)

100

Номинальное напряжение (3-ф, 50 Гц), кВ

0,4

Энергоемкость, (кВт?ч)

100

Номинальный выходной фазный ток (А)

152

Диапазон напряжений звена постоянного тока, (кВ)

0,43 - 0,82

Время работы с номинальной нагрузкой (часы)

Диапазон регулирования реактивной мощности (квар)

КПД в цикле заряд-разряд не менее (%)

0,75

Вероятность безотказной работы за весь срок службы

Назначенный срок эксплуатации, не менее (лет)

45 Батарея литий-ионных аккумуляторов либ 100

Батарея литий-ионных аккумуляторов либ 100

Всего 168 аккумуляторов (60+60+48) Электротехническая система LiFePO4/С

Технические характеристики

0?100

Вид без дверей

45

Номинальная активная мощность, (кВт)

100

Номинальное напряжение (3-ф, 50 Гц), кВ

0,4

Энергоемкость, (кВт-час)

100

Время работы с номинальной мощностью, (час)

1,0

Диапазон регулирования реактивной мощности (квар)

КПД в цикле, не менее (%)

85

Ресурс, не менее (циклов заряд-разряд)

1500

Вероятность безотказной работы за весь срок службы

0,99

Назначенный срок эксплуатации, не менее (лет)

10

46 Батарея суперконденсаторов бск 100

Батарея суперконденсаторов бск 100

20 суперконденсаторов МНЭ-0,93/360Б Напряжение 360 В Емкость 0,93 Ф Масса 38 кг

Технические характеристики

Вид без дверей

46

Номинальное статическое напряжение заряда, (кВ)

0,72

Напряжение при разряде, (кВ)

0,4

Диапазон напряжений при разряде, (кВ)

0,36-0,72

Номинальная динамическая активная мощность при разряде, (кВт)

100

Время работы в динамическом режиме с номинальной мощностью, в диапазоне, (сек)

5 ? 10

Ресурс, не менее. циклов

150000

КПД в цикле, не менее (%)

85

Вероятность безотказной работы за срок службы

0,99

Назначенный срок эксплуатации, не менее, лет

10

47 Устройство сопряжения с сетью усс 100

Устройство сопряжения с сетью усс 100

Технические характеристики

Усс-100 бск

Усс-100 либ

Вид без дверей

Номинальная активная мощность, (кВт)

100

Номинальное напряжение звена постоянного тока (кВ)

0,43 -0,82

Номинальное напряжение (3-ф, 50 Гц), (кВ)

0,4

Коэффициент гармоник тока сети не более (%)

7

Время работы с 1,5 перегрузкой по току сети не менее (сек)

10

Скорость обмена по CAN (кбит/с)

250

Назначенный срок эксплуатации, не менее (лет)

10

47

48 Стенд испытаний гибридного накопителя энергии

Стенд испытаний гибридного накопителя энергии

48

49 Результаты испытаний гнэ

Результаты испытаний гнэ

1. Проведенные испытания показали, что при периодическом изменении нагрузки с периодом 1, 2, 5, 10, 100 сек в диапазоне от 0 до 100 кВт обеспечивается стабилизация перетоков активной и реактивной мощности из сети с помощью гибридного накопителя: при этом возмущающие воздействия нагрузки высокочастотного спектра (с периодом 1-10 сек) компенсируются с помощью суперконденсаторов, а возмущающие воздействия нагрузки низкочастотного спектра (с периодом более 10 сек) компенсируются с помощью аккумуляторных батарей. 2. Использование ГНЭ на базе литий-ионных аккумуляторов и суперконденсаторов позволяет не только эффективно компенсировать кратковременные и продолжительные возмущения, но и существенно поднять ресурс и надежность аккумуляторных батарей, оптимизируя режим их работы.

49

50 Основные научные результаты

Основные научные результаты

Впервые в мировой практике обосновано и экспериментально подтверждено использование нетоксичного органического электролита на основе чистой ионной жидкости для использования в наноструктурированных суперконденсаторах. Сформулировано понятие объемного двойного электрического слоя, образующегося на границе высокодисперсного пористого материала при согласовании размеров пор и ионов электролита. Разработаны основные понятия теории оптимизации пористой структуры высокодисперсного пористого материала с целью формирования максимальной поверхности двойного электрического слоя при контакте с конкретным типом электролита. Изучен механизм электрохимических реакций на межфазной границе электрод/электролит методом ЯМР-спектроскопии.

50

51 Основные практические результаты

Основные практические результаты

На основании проведенных исследований был разработан и изготовлен промышленный образец наноструктурированного наборного суперконденсатора с нетоксичным органическим электролитом на основе чистой ионной жидкости. Удельная запасенная энергия такого суперконденсатора более, чем в 10 раз выше аналогичного параметра существующих наборных суперконденсаторов с электролитом на основе водного раствора гидроксида калия. Батарея из разработанных суперконденсаторов для системы накопления энергии гибридного автобуса весит более, чем в 3 раза меньше, чем аналогичная батарея из существующих наборных суперконденсаторов. Разработанный суперконденсатор будет положен в основу разработки модельного ряда наноструктурированных наборных суперконденсаторов нового поколения.

51

52 Работа выполнена в Лаборатории 230 ИНЭП Научный руководитель работ д.т

Работа выполнена в Лаборатории 230 ИНЭП Научный руководитель работ д.т

н. Деньщиков К.К. Ответственный исполнитель м.н.с. Измайлова М.Ю. СОИСПОЛНИТЕЛИ Директор ИНЭП д.ф.-м.н. Жук А.З. Лаборатория 210 ИНЭП к.т.н. Школьников Е.И. Лаборатория 220 ИНЭП Клейменов Б.В. Лаборатория 3313 ИФТПЭ к.т.н. Самойлов И.С. Отдел 4 ИТЭС д.ф.-м.н. Норман Г.Э. ИНЭОС РАН д.х.н. Выгодский Я.С. ИФХЭ РАН д.х.н. Вольфкович Ю.М. к.х.н. Петухова Г.А. Химфак МГУ д.х.н. Асламов Л.А. НПО «ТЕХНОКОР» к.т.н. Герасимов А.Ф. ОАО «ЭХМЗ» к.т.н. Шевченко А.О. НПО «НЕОРГАНИКА» д.т.н. Гурьянов В.В. Волжский НИИ ЦБП к.т.н. Кузнецов А.В. ФГУП «МАРС» д.т.н. Привалов В.А. ФГУП «Красная звезда» д.т.н. Пантелеев А.И.

52

53 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

53

«Объединенный Институт Высоких Температур РАН»
http://900igr.net/prezentacija/fizika/obedinennyj-institut-vysokikh-temperatur-ran-212166.html
cсылка на страницу

Температура

16 презентаций о температуре
Урок

Физика

134 темы
Слайды
900igr.net > Презентации по физике > Температура > Объединенный Институт Высоких Температур РАН