| +22 голоса |
|
Сегодня конденсаторы часто используются в электрических схемах для запасания небольших количеств энергии, но никогда в качестве полноценных источников питания. Японские инженеры недавно показали, что в правильном сочетании с резисторами конденсаторы могут удовлетворять двум ключевым для аккумуляторов требованиям: быстрой зарядке и медленному высвобождению энергии.
Профессор Микио Фукухара (Mikio Fukuhara), Томоюки Курода (Tomoyuki Kuroda) и профессор Фумихико Хасегава (Fumihiko Hasegawa) из Университета Тохоку в префектуре Сендаи опубликовали свою статью в свежем выпуске Applied Physics Letters. В ней они проанализировали результаты тестирования динамики зарядки и разрядки для 126 RC-комбинаций 18 резисторов, трех керамических и четырех алюминиевых конденсаторов.
В ходе испытаний выяснилось, что оптимальными в смысле быстрой зарядки и медленной разрядки являются варианты, где присутствуют резисторы как большого, так и малого номиналов и сухой конденсатор большой емкости. Некоторые из таких схем при относительно высокой емкости (до 100 миллифарад) могли заряжаться менее, чем за 20 секунд и удерживали заряд до 40 минут.
Объясняя наблюдавшуюся динамику авторы проводят аналогию с запрудой: чем больше высота плотины (сопротивление резистора), тем больше воды (емкость конденсатора) она способна удерживать. До сих пор этот аспект RC-цепей никем не принимался во внимание.
Они отмечают, что несмотря на активно ведущиеся во всем мире поиски эффективных методов хранения электроэнергии, внимание ученых концентрировалось на изучении батарей, топливных элементов и двухслойных электроконденсаторов как самостоятельных объектов. Новое исследование стало первой попыткой анализа возможностей использования конденсаторов и суперконденсаторов для накопления энергии в составе электрической схемы.
«Важнейшим итогом этой работы стало открытие области RC-вариантов, в которой обеспечивается быстрая зарядка и долгая разрядка в электрической цепи, — заявил профессор Фукухара. — Мы полагаем, что уже в ближайшем будущем такая система станет важным методом хранения малых и больших объемов энергии».
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| +22 голоса |
|
Резистор - источник потерь. Тепловых в первую очередь. Искусственно внося его в схему (R1), получаем резкое снижение КПД.
Далее, по схеме:
- LC -цепочка необходима для компенсации реактивного сопротивления цепи. Только, если конденсаторы со сверхмалым внутренним сопротивлением уже не редкость, то о катушках (пр н.у., а не в условиях сверхпроводимости) с такими параметрами я не слышал.
- разряд опять идет через переменное сопротивление, т.е. подбери себе сам нужный ток. Если ток выше нескольких сотен мА (зарядка любого мобильника), получаем обыкновенный ТЭН. Или придется использовать электролитную банку с регулируемым зазором между пластинами. А это и старый добрый аккумулятор...
Самой идее уже лет 20. Пытались вместо пальчиковых аккумуляторов использовать. Но воз и ныне там.
"Новое исследование стало первой попыткой анализа возможностей использования конденсаторов и суперконденсаторов для накопления энергии в составе электрической схемы."
А без ученых из университета Тохоку совсем никак ?
http://hackaday.com/2014/10/18/replacing-the-lead-in-a-motorcycle-batter...