Pin hiện tại không đổi có tồn tại?


13

Pin hiện tại không đổi có tồn tại? Nếu không, tai sao không? Khác, tại sao chúng không phổ biến trên thị trường?

Tôi không nói về một nguồn hiện tại lý tưởng. Nhưng nó phải là một nguồn hiện tại không đổi cho một vài phạm vi giá trị (tải, điện áp hoặc một cái gì đó). "Nguồn 1mA với điện áp đầu cực tối đa 20V" hoặc đại loại như thế (tôi không chắc về thông số kỹ thuật).

Câu trả lời:


11

Russell sử dụng pin điện hóa thông thường, AFAIK, điều này có ý nghĩa bởi vì điện hóa học hoạt động trên điện áp.

Tuy nhiên, có một thứ được coi là pin vốn đã tạo ra dòng điện không đổi. Xem bài trình bày này .

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Các tế bào Betavoltaic dựa trên các nguồn đồng vị phóng xạ như triti. Thậm chí có một số sản phẩm thương mại, mặc dù không rõ trang web của họ có đặc điểm IV gì.


Vì vậy, một pin hiện tại không đổi tồn tại và đang trên đường ra thị trường.
nidhin

Và nó sẽ có giá hàng ngàn đô la và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng rất đặc biệt.
Spehro Pefhany

1
@nidhin - Câu trả lời tóm tắt đầu tiên của tôi được áp dụng - tức là "Về cơ bản là không". | Trên đường đến thị trường từ năm 1968: 1968-74: Tiến sĩ Larry Olsen tại Douglas Labs đã phát triển loại pin betavoltaic bán thương mại đầu tiên (BetaCel) || Mức năng lượng của vi sóng. | | Rời khỏi thị trường: Betavoltaics được phát minh hơn 50 năm trước. Các máy điều hòa nhịp tim sớm đã sử dụng betavoltaics dựa trên Promethium, [3] nhưng đã bị loại bỏ khi pin lithium-ion rẻ hơn được phát triển. | | vi.wikipedia.org/wiki/Betavoltaics || Có sẵn 2012 - 6-8 tuần thời gian, 1000 đô la. Nanowatts quyền lực - ...
Russell McMahon

2
... gizmag.com/city-labs-nanotritium-betavoltaic-battery/23720 || Hữu ích - Large.stanford.edu/cifts/2013/ph241/harrison2 || Không có trên ebay. Không có gì trên Alibaba - Wow !!! :-)
Russell McMahon

4
@RussellMcMahon Cho đến khi ít nhất một trong số {Amazon, Digikey, Mouser, eBay, Alibaba} có nó, nó không tồn tại.
Spehro Pefhany

12

Pin hiện tại không đổi có tồn tại?

["Pin" được sử dụng cho "tế bào" ở nhiều nơi bên dưới]

Về cơ bản, không.

Một loại pin có thể dễ dàng được tạo ra có đặc điểm đó bằng cách thêm các thiết bị điện tử vào vỏ pin, và 'để có thêm điểm', người ta có thể nghĩ ra rằng điện cực đã làm tốt việc giới hạn dòng điện ở dòng điện tối đa được thiết kế, sau đó sẽ là dòng điện không đổi ắc quy. Nhưng, các thiết bị như vậy là rất hiếm hoặc không có.

Một pin có thể được tạo ra để xấp xỉ một nguồn dòng không đổi bằng cách thêm một điện trở nối tiếp - điện trở càng lớn thì độ gần đúng càng tốt - và dòng điện càng thấp. Vì vậy, pin rất xả, với điện trở trong cao, là xấp xỉ tốt hơn với các nguồn hiện tại không đổi so với pin được sạc đầy hoặc một phần.

Một tế bào quang điện được nạp qua điểm năng lượng tối đa của nó cũng hoạt động như một thiết bị hiện tại không đổi. Liệu điều đó có đủ điều kiện là "pin" hay không.

Hình ảnh từ Wikipedia - MPPT

V / I đặc điểm của một "pin mặt trời". Ở đây, đối với điện áp dưới khoảng 0,35 V, khi tải tăng điện áp rơi vào khoảng dòng không đổi. Họ của dòng shjow đầu ra ở các mức độ ánh sáng khác nhau.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Pin cũng KHÔNG phải là thiết bị điện áp không đổi (xem bên dưới)

Nếu không tại sao?

Câu trả lời đơn giản: Có nhiều cách tốt hơn để thực hiện các nguồn năng lượng hiện tại không đổi khi được yêu cầu.

Một pin về cơ bản là một nguồn năng lượng với điện áp và cấu hình hiện tại được xác định trong phạm vi phóng điện của nó. Ngoại trừ các tế bào tham chiếu cực kỳ chuyên biệt như "Tế bào Weston" được thiết kế là nguồn điện áp không đổi, pin cũng không phải là nguồn điện áp không đổi - điện áp của chúng giảm khi tăng tải và giảm trạng thái sạc. Mặc dù pin có thể được tối ưu hóa để tạo ra điện áp phẳng hơn so với đường cong phóng điện, mục đích chính thường thấy trong thiết kế pin là tối ưu hóa một số hỗn hợp mật độ năng lượng *, mật độ năng lượng *, tốc độ xả, tốc độ sạc, tuổi thọ và hiệu quả chi phí. khối lượng và mỗi khối lượng]. Sự không đổi của điện áp phóng là hữu ích nhưng có xu hướng xếp hạng dưới hầu hết các yếu tố khác.

Cung cấp năng lượng hiện tại liên tục ít hữu ích hơn và có thể thậm chí còn kém hiệu quả hơn về các thông số thiết kế thông thường được đề cập ở trên.

Khi cần một nguồn dòng không đổi, nó có thể được thực hiện bằng điện tử theo cách tối ưu hóa một số hỗn hợp chính xác, hiệu quả năng lượng và chi phí theo yêu cầu - và kết quả sẽ tốt hơn rất nhiều so với khả năng đạt được về mặt điện hóa. Điều này cho phép thiết kế pin được tối ưu hóa cho khả năng tìm nguồn năng lượng của nó.

Theo định nghĩa, một nguồn dòng không đổi có điện áp mạch mở cao và hoạt động ở mức ít hoặc không có điện áp đầu ra nếu được yêu cầu khi tải nặng. Hiệu suất năng lượng của một sản phẩm điện hóa có đặc tính này sẽ rất tệ ở điện trở tải thấp vì phần lớn năng lượng được tạo ra sẽ cần phải tiêu tan trong pin. Cách thay thế duy nhất là bằng cách nào đó làm giảm điện thế của "phản ứng lái xe" khi dòng tải vượt quá dòng thiết kế. Các nhà giả kim có thể đã đạt được điều này nhưng khoa học hiện đại có thể bị thách thức.


Liên quan:

Các tế bào điện áp không đổi:

Wikipedia - Xe tải xấu xí Weston Cell

  • Tế bào Weston - tham chiếu điện áp không đổi: Thiết kế ban đầu là một tế bào cadmium bão hòa tạo ra tham chiếu 1.018638 Volt thuận tiện và có lợi thế là có hệ số nhiệt độ thấp hơn so với tế bào Clark được sử dụng trước đây. Hệ số nhiệt độ có thể được giảm bằng cách chuyển sang thiết kế không bão hòa, loại chiếm ưu thế hiện nay. Tuy nhiên, sản lượng của một tế bào chưa bão hòa giảm khoảng 80 microvol mỗi năm, được bù bằng hiệu chuẩn định kỳ đối với một tế bào bão hòa.

nhập mô tả hình ảnh ở đây


Wikipedia - Clark Cell

  • Tế bào Clark, được phát minh bởi kỹ sư người Anh Josiah Latimer Clark vào năm 1873, là một tế bào hóa ướt (thông thường: pin) tạo ra điện áp rất ổn định. Năm 1893, đầu ra của tế bào Clark ở 15 C được Đại hội điện quốc tế định nghĩa là 1.434 volt và định nghĩa này đã trở thành luật ở Hoa Kỳ vào năm 1894. Định nghĩa này sau đó được thay thế bởi một dựa trên tế bào Weston. 1

nhập mô tả hình ảnh ở đây


4
Mặc dù pin chắc chắn không phải là nguồn điện áp lý tưởng, nhưng chúng cũng chắc chắn tốt hơn khi trở thành một loại nguồn điện áp không đổi hơn là một loại nguồn không đổi!
Wouter van Ooijen

1
cảm ơn câu trả lời Vì nó là một phần tử mạch cơ bản, nên ai đó đã cố gắng tạo ra một. Bất kỳ thông tin ??
nidhin

2
@nidhin - Không có thử, chỉ làm - xem câu trả lời ở trên. "Bất kỳ thông tin?" - xem câu trả lời trên.
Russell McMahon

@RussellMcMahon Tôi thấy điều đó. nhưng tôi đã tìm kiếm những nỗ lực từ các nhà giả kim.
nidhin

@nidhin Nếu bạn muốn các nỗ lực từ các nhà giả kim, hãy gửi câu hỏi của bạn đến skeptics.stackexchange.com, có lẽ một loại pin như vậy đã được tìm thấy ở Roswell.
Joe Hass

1

Có thể điều này là gian lận, nhưng bất kỳ pin nào có điện trở trong rất cao được kết nối với tải có điện trở thấp hơn tương ứng là nguồn liên tục tốt. Các sơ đồ minh họa một ví dụ hơi cực đoan:

Sơ đồ nguồn không đổi đơn giản

Dòng điện chủ yếu bị giới hạn bởi điện trở sê-ri 9,9M và những thay đổi về khả năng chịu tải ít ảnh hưởng. Ngay cả khi tải bao gồm các nguồn điện áp dưới 10V, dòng điện không đổi trong vòng 1%.

Pin thường là nguồn điện áp khá tốt vì điện trở trong của chúng được thiết kế khá thấp. Đầu ra của chúng sẽ giảm khi mang điện tích nhưng điện trở trong thấp không dẫn đến sự thay đổi nhiều về điện áp đầu ra với điện trở tải miễn là điện trở tải lớn so với điện trở trong.

Một nguồn dòng không đổi đơn giản và khá chính xác có thể được tạo ra từ bộ khuếch đại thiết bị có điện trở nối tiếp với đầu ra và phía xa gắn với đầu vào REF. Bộ khuếch đại sẽ cố gắng duy trì một điện áp không đổi trên điện trở, dẫn đến một dòng điện không đổi qua nó có thể được dẫn đến tải


Mặc dù gian lận của nó, những gì bạn đang nói là một giải pháp để thực hiện nó. Và tôi nghĩ rằng Russel đã đề cập đến điểm này trong câu trả lời của mình.
nidhin
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.