目錄
一.電源器件
1.法拉電容
超級電容具有功率密度高,充放電時間短,循環壽命長,工作溫度範圍寬等顯著的優點,適合應用在大功率能量流動的場合。超級電容容值通常達到幾千法拉,但是可耐受的電壓低,在實際使用時必須大量串聯使用。
超級電容自漏電速率大大超過鋰電池等傳統的化學儲能元件,無法長期保存能量,這要求超級電容在初次使用,或者長期靜置再次投入電氣設備使用之前需要進行快速的初充電,使超級電容內部維持一定的能量。
二.充電規則
1.充電限制:
- 電容(符號C)與電容兩端電壓無關,只與絕緣介質厚度、導電材料表面積等有關。
- 電容不能無限充電,因爲電容有耐壓值(額定電壓),如果電容充滿電後,充電電壓仍然大於耐壓值,電容會被擊穿爆炸。
- 充電時,充電器提供的最高電壓應有限制,6V電池的充電電壓爲7.2—7.5V,12V電池充電電壓爲14.4—15V,充電最大電流不大於額定容量值的30%(比如2000mAH的蓄電池最大充電電流不能大於2000×0.3=600mA);以10小時充電率爲宜(比如2000mAH的蓄電池以200mA爲宜),若充電電流過大,則蓄電池易發熱,造成極板脫落、斷裂、短路以致造成爆炸、燃燒等事故。
2.充電時間計算:
- 從電路原理上講,充電時間t=R*C*ln(Uo/(Uo-U)),Uo爲耐壓值,當某電容的實時充電越小,耐壓值越大,電容越小,則充電越快。
- 從宏觀上講,充電時間=(電源容量/充電電流)*(1.2~1.4)
假如電池的容量是1000mah,充電器的充電電流時300mah,則充電時間T=(1000/300)*(1.2~1.4)
PS:充電效率並不是100%,所以1.2~1.4是爲了延長時間確保衝飽電池。
容量單位是mAh,電流單位是mA,所以用容量除以電流mAh/mA=h,h就是時間(小時),當然這個只是理論值,真實數據肯定要長一些,因爲電流快充滿電源的時候會變的,不會一直是計算值。
三.無線充電
1.提高無線充電效率措施
(1)增加耦合線圈的匝數
在相同的電流下,發送線圈的匝數越多,則產生的磁場就會越大。同樣,在相同的交變磁場中,接收線圈匝數越多,所產生的感應打壓也就越大。這樣,在相同的線路電流下,發送和接收線圈的匝數越多,所傳送的功率就可以越大。
(2)提高線圈之間的耦合程度
同時由於發送和接收線圈之間的電磁耦合無法做到像變壓器那樣的緊密,這些散漏的磁場會引起額外的能量損耗。因此可儘量將兩個線圈做的一樣大小,並且靠的很近,這樣就可以避免磁場的散漏。 同時爲了能夠對磁場像海綿那樣進行吸附和濃縮作用的,可以採用鐵磁材料作爲線圈的磁芯。這樣利用鐵氧體的高的磁導率,可以小的電流下產生大的磁場。這不僅可以降低工作電流,減少線路損耗,同時也可以將磁場約束在鐵氧體的表面,提高發射與接收線圈之間磁場耦合程度。
(3)提高工作信號的頻率
對於交變頻率來說,對於相同的電流所產生的相同大小的磁場,如果交變磁場的頻率越高,根據電磁感應原理,所產生的感應電動勢就會越大,進而傳遞的電能功率就會增加。 由於器件損耗中大多與系統中電流成正比。因此,在傳輸相同電功率的時候,頻率越高,對應的激發電流就會越小,進而降低線路中電阻中的損耗。 但不是頻率越高越好。其它一些損耗(器件損耗、輻射損耗、雜散損耗等)都是隨着頻率增加而顯著增加。因此,在選擇工作頻率時需要根據實際器件的情況進行折中。現在常用到小功率無線傳輸所使用的頻率大都在100kHz到1MHz之間。