{"id":11843,"date":"2022-02-02T09:50:33","date_gmt":"2022-02-02T09:50:33","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=11843"},"modified":"2022-02-02T09:50:34","modified_gmt":"2022-02-02T09:50:34","slug":"ultrakondensatorer-erbjuder-flexibilitet-for-kraftleverans-for-kravande-transportapplikationer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/sv\/transport-sv\/ultrakondensatorer-erbjuder-flexibilitet-for-kraftleverans-for-kravande-transportapplikationer\/","title":{"rendered":"Ultrakondensatorer erbjuder flexibilitet f\u00f6r kraftleverans f\u00f6r kr\u00e4vande transportapplikationer"},"content":{"rendered":"\n

Att tillhandah\u00e5lla kraft f\u00f6r transportapplikationer inneb\u00e4r flera tekniska utmaningar. Batterier har l\u00e4nge varit den valda kraftk\u00e4llan f\u00f6r motorstart. \u00c4ven om konventionella blybatterier en g\u00e5ng var den enda tillg\u00e4ngliga typen, har nya innovationer som omfattar olika kemiska kombinationer och konstruktionsmetoder avsev\u00e4rt f\u00f6rb\u00e4ttrat effektt\u00e4theten och minskat deras vikt. <\/p>\n\n\n\n

Moderna sp\u00e5rvagnar och t\u00e5g f\u00f6r kollektivtrafik har ytterligare \u00f6kat kraven p\u00e5 kraftleverans p\u00e5 grund av det \u00f6kande utbudet av information ombord och Wi-Fi-anslutningssystem. D\u00e5 m\u00e5nga sp\u00e5rfordon \u00f6verg\u00e5r till en helelektrisk drivlina \u00f6kar behoven ytterligare. Driftsmilj\u00f6n erbjuder ocks\u00e5 m\u00e5nga utmaningar, som involverar motorer som startas vid l\u00e5ga temperaturer, en utmaning f\u00f6r de flesta batteriteknologier.<\/p>\n\n\n\n

Den h\u00e4r artikeln unders\u00f6ker hur ultrakondensatorer utg\u00f6r en livskraftig och kompletterande energik\u00e4lla f\u00f6r transporttill\u00e4mpningar.<\/p>\n\n\n\n

M\u00e5ngfald av masstransportsystem<\/h2>\n\n\n\n

V\u00e5rt samh\u00e4lle blir allt mer medvetet om energianv\u00e4ndning och hur vi tar oss fr\u00e5n A till B. Nya n\u00e4t f\u00f6r sp\u00e5rv\u00e4g, bussar och kollektivtrafik samt befintlig j\u00e4rnv\u00e4gsinfrastruktur upplever betydande investeringar n\u00e4r konsumenter letar efter ett alternativ till \u00f6verbelastade v\u00e4gar.<\/p>\n\n\n\n

De flesta st\u00f6rre t\u00e4torter har antingen implementerat eller planerat nya kollektivtrafiksystem som hj\u00e4lper till att lindra trafikstockningar och minska f\u00f6roreningarna.<\/p>\n\n\n\n

Att designa energieffektiva, eleganta och snabba kollektivtrafikfordon kr\u00e4ver balansering av dragkraft och energilagringskomponenternas totala vikt samt lastkapacitet.<\/p>\n\n\n\n

Kraftleveransutmaningar<\/h2>\n\n\n\n

Batterier ger en idealisk k\u00e4lla f\u00f6r energir\u00f6rlighet; Men f\u00f6r moderna och kr\u00e4vande transportapplikationer uppfyller de inte alltid alla krav. F\u00f6r att klara h\u00f6g toppstr\u00f6msbelastning kr\u00e4vs fler batterier \u00e4n under normala driftsbelastningsf\u00f6rh\u00e5llanden, vilket tillf\u00f6r mer vikt och \u00f6kad laddningstid. Banker med batterier \u00e4r skrymmande och beh\u00f6ver avsev\u00e4rd laddningstid, vilket p\u00e5verkar drifttillg\u00e4ngligheten. Batterier \u00e4r ocks\u00e5 begr\u00e4nsade av omgivningstemperatur, s\u00e4rskilt vid extrema l\u00e5g och h\u00f6g temperatur.<\/p>\n\n\n\n

Vissa batteritekniker laddas ocks\u00e5 l\u00e5ngsamt ur p\u00e5 plats p\u00e5 grund av deras interna ekvivalenta serieresistans (ESR). ESR \u00e4r \u00e4ven en faktor som begr\u00e4nsar den maximala m\u00e4ngden str\u00f6m de kan leverera och resulterar i uppv\u00e4rmning i batteriet.<\/p>\n\n\n\n

En ytterligare aspekt av batterier \u00e4r deras livscykel. Under sitt aktiva liv kr\u00e4ver de ocks\u00e5 kontroll och rutinunderh\u00e5ll. De har vanligtvis en begr\u00e4nsad livsl\u00e4ngd, varefter deras f\u00f6rm\u00e5ga att lagra full laddning och leverera full last minskar avsev\u00e4rt.<\/p>\n\n\n\n

Ett ytterligare \u00f6verv\u00e4gande n\u00e4r du arbetar med batterier \u00e4r deras begr\u00e4nsning vid l\u00e5ga temperaturer. De f\u00f6rlorar sin kapacitet n\u00e4r temperaturen sjunker och blir obrukbara vid extremt kalla f\u00f6rh\u00e5llanden.<\/p>\n\n\n\n

F\u00f6r en eldriven buss eller sp\u00e5rvagn \u00e4r det batterikapaciteten som avg\u00f6r driftr\u00e4ckvidden. Den r\u00e4ckvidden kan ut\u00f6kas med regenerativa bromskoncept genom att ta energi fr\u00e5n drivmotorerna n\u00e4r fordonet retarderar. En betydande m\u00e4ngd energi genereras, om \u00e4n under en relativt kort period. F\u00f6r att dra full nytta av denna metod f\u00f6r energigenerering kr\u00e4vs en metod f\u00f6r att snabbt lagra den.<\/p>\n\n\n\n

Figur 1 visar prestandan hos egenskaper hos bly respektive litiumjonbatterier j\u00e4mf\u00f6rt med en ultrakondensator.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Figur 1 – J\u00e4mf\u00f6relse av tv\u00e5 popul\u00e4ra transportbatteriteknologier och en ultrakondensator (k\u00e4lla Supreme Power Solutions)<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Nya innovationer inom kondensatorteknologi har lett till utformningen av relativt kompakta kondensatorer med h\u00f6ga kapacitansv\u00e4rden, kallade superkondensatorer och ultrakondensatorer. Dessa kondensatorer erbjuder exceptionella energi-vikt-egenskaper – se figur 1 – och h\u00e5ller p\u00e5 att bli ett framv\u00e4xande alternativ f\u00f6r lagring av energi inom transport. Med sin h\u00f6ga effektt\u00e4thet, snabba laddning och h\u00f6ga urladdningsstr\u00f6megenskaper m\u00f6ter ultrakondensatorer kraven p\u00e5 motorstart, toppbelastningskapacitet och regenerativ energilagring.<\/p>\n\n\n\n

Ultrakondensatorer och deras l\u00e4mplighet f\u00f6r transportsystem<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Superkondensatorer och ultrakondensatorer \u00e4r h\u00f6gkapacitetskondensatorer med kapacitansv\u00e4rden p\u00e5 tiotals eller hundratals Farad. Kapacitansomr\u00e5det f\u00f6r ultrakondensatorer str\u00e4cker sig vanligtvis l\u00e4ngre, till tusentals Farad. De uppf\u00f6r sig som vilken vanlig elektrolytkondensator som helst, till exempel f\u00f6rm\u00e5gan att snabbt ladda upp och ladda ur. Men deras l\u00e5ga interna resistans och energilagringsf\u00f6rm\u00e5ga g\u00f6r dem mer likt ett uppladdningsbart batteri. P\u00e5 grund av detta h\u00e5ller ultrakondensatorer snabbt p\u00e5 att bli ett livskraftigt energilagringsmedium, som potentiellt kan ers\u00e4tta konventionella batterier i vissa anv\u00e4ndningsfall.<\/p>\n\n\n\n

Ultrakondensatorer fr\u00e5n specialistleverant\u00f6ren Supreme Power Solutions (SPSCAP) anv\u00e4nder en bel\u00e4ggning av aktivt kol och organisk elektrolyt.<\/p>\n\n\n\n

Detta tillv\u00e4gag\u00e5ngss\u00e4tt ger en kondensator med h\u00f6g kapacitet, l\u00e5g intern resistans, l\u00e5gt l\u00e4ckage och h\u00f6g tillf\u00f6rlitlighet. En por\u00f6s elektrod med aktivt kol har stor yta och h\u00f6g laddningsseparation genom ett tunt elektrolytskikt och skapar en elektrisk dubbelskiktskondensator.<\/p>\n\n\n\n

Transportanv\u00e4ndningsfall f\u00f6r ultrakondensatorer inkluderar:<\/p>\n\n\n\n