電池回收原則上是一件好事,因為它有助于回收進入這些電化學儲能容器的許多獨特和特殊的元素(包括稀土)。對于作為最終用戶的普通消費者而言,回收工作的開始和結束都是將電池扔進商店或回收中心的那些獨特的“在這里回收電池”盒子。我在某處(對不起,不記得在哪里)讀到汽車中大約 90% 的鉛酸電池被回收,但只有大約 5-10% 的消費者 AAA、AA、C、D、9-V、按鈕,紐扣電池被回收利用——所以還有很長的路要走。
在住宅、商業(yè)、校園甚至電網級別進行更大規(guī)模的儲能是一項挑戰(zhàn),沒有明確的最佳解決方案。選項包括電化學(電池)、勢能(升高的水或重量)、氫(通過燃料電池)、相變材料(熔鹽)和機械功(在巨大的水箱或洞穴中壓縮/減壓空氣)幾種可能性。
無論如何,在衰落一個世紀后,電池又開始受到重視。這一趨勢是在巨額投資的推動下進行的,研究不僅在電動汽車領域展開,還在手機或游戲機等其他重要領域展開。這些蓄能器正在沿著不可思議的道路前進。
隨著我們在日常生活中更多地轉向使用無線產品,電力電子研究同時也在為電動汽車 (EV) 等事物發(fā)展無線充電的新趨勢。許多國家現在正在實施燃油經濟性法規(guī)并推動以電動汽車取代汽油車的舉措;因此,汽車制造商現在非常關注電動汽車的開發(fā)。雖然鋰離子電池和超級電容器等技術進步大有希望,但更平穩(wěn)地向電動汽車過渡的主要要求是基礎設施和合適的快速充電系統(tǒng)的可用性。
在許多較大的系統(tǒng)設計中,通常有多種可能性和方法來提供基本電源。例如,在電力與碳氫化合物之間可能存在基本選擇,然后是更多細節(jié):清除和收獲、太陽能、風能、天然氣、丙烷、甲烷、壓縮空氣……這是一個很長的清單。然而,假設傳統(tǒng)上使用的電源是正確的也是正常的,尤其是當設計團隊對這種方法有一定的經驗時。
無論是運行可穿戴設備還是為電動汽車供電,電池壽命都是讓系統(tǒng)設計師(和消費者)夜不能寐的問題。與電子行業(yè)的所有可比進步相比,電池技術的創(chuàng)新非常緩慢。 在智能手機業(yè)務中,設計工程師花費大量時間和資源來嘗試改進電池管理系統(tǒng) (BMS)。在電池業(yè)務中,即使是微小的改進,研究人員也會不斷地大驚小怪和調整。
主導電動汽車市場的競爭取決于電池技術和改進的充電基礎設施,以及標價、軟件更新和造型。正因如此,中國企業(yè)紛紛投入巨資,匹配并超越特斯拉行業(yè)領先的電池技術和制造能力。 特斯拉是否正在努力實現每千瓦時 100 美元的電池組成本?
許多年前,我參與了一個項目,在該項目中,主直流電源(一個標準的開放式框架單元)需要以大約 20 A 的電流向機箱相對偏遠的部分提供 5 V 電壓。由于用作電源路徑一部分的 PC 板中的 IR 壓降引起的問題(軌道太薄,使用 1 盎司銅而不是 2 盎司),負載電壓僅為 4.5 V 左右,而規(guī)范稱為對于 5 V ±200 mV。結果,設計的性能不穩(wěn)定且不一致,尤其是在啟動時。
鋰離子電池已經無處不在,在智能手機、筆記本電腦和電動汽車中都有一席之地。但在尋找更高能量密度的更好解決方案時,科學家們已經轉向固態(tài)鋰金屬電池。鋰金屬電池可能比鋰離子電池具有更高的能量密度。它們被視為電池的未來,為大規(guī)模的車輛和電網提供動力。
能量收集是一個熱門話題,而且應該是。在許多情況下,它可以讓電路獲得“自由”能量,這些能量既可用又會被熱耗散或以其他方式浪費。示例包括使用環(huán)境振動通過壓電元件為數據收集傳感器供電,或收集空氣中的射頻能量用于類似用途。
我一直對工程師和其他人為能量收集開發(fā)的創(chuàng)造性方法感興趣。當然,雖然這樣做有很大的動機——能量收集具有“不勞而獲”的魅力——但現實是,它通常需要大量的工作和成本來開發(fā)。盡管如此,它可以通過在單獨的一次電池(或交流線路)不切實際的情況下提供電力來解決一些原本難以解決的問題。
我們是否想知道如何設計實時速度和位置控制應用程序?在這篇文章中,我們將逐步展示如何使用 TI C2000? Piccolo? F2806x InstaSPIN-MOTION?在臺式測試設備(圖 1)上實現最佳雙軸速度和位置控制LaunchPad開發(fā)套件。
無線電力傳輸 (WPT) 系統(tǒng)正變得越來越流行,在消費電子、醫(yī)療設備和電動汽車充電領域具有重要應用。在 WPT 系統(tǒng)設計涉及的不同方面中,最相關的方面之一是線圈耦合配置或架構。對于高頻諧振 WPT 系統(tǒng),通常使用兩線圈和四線圈配置(無鐵氧體)。然而,在中頻 WPT 系統(tǒng)的情況下,鐵氧體用于提高近場無線充電應用中的無線電力傳輸效率,從而增加了解決方案的重量和成本。最后,短程緊密耦合 WPT 系統(tǒng)通常不含鐵氧體,從而以相當低的效率為代價實現降低成本和重量。線圈設計在 WPT 系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,因為它影響多個方面,包括系統(tǒng)行為、效率、錯位容限和工作頻率帶寬。