というわけで、DC-DCで電圧変換が入るのは大前提として、今時は0.3V~5.5Vから5.0V/3.3Vに変換するDC-DC [strawberry-linux.com]といった広範囲の電圧に対応できるコンバータが出てきてますので、電圧範囲の広さは本気で使うつもりならそれほど問題にはならないでしょう。 #そもそもコンデンサの保持エネルギーはQ=1/2 C V2、電圧の二乗に比例するので、低い電圧でのちょっとのエネルギーはあまりあてにしない、という判断ありでしょう。5Vから0.3Vまで放電した場合5Vで充電したエネルギーの99.6%を使い切れますが、1.5Vまで放電にしても90%は使えます。電圧下限が高いぶん、より高効率なDC-DCが使えますから、中途半端にコンデンサの電荷を使い切ることを考えるよりは無駄が少ない場合も。
電池とキャパシタだと (スコア:0)
キャパシタはエネルギーが減るとほぼリニアに電圧も落ちるはずです。一方電池はある程度耐えてくれます。
その辺、安定化回路を工夫すればそれなりにイケるとは思いますけど、この辺どうなんでしょ?
indiegogo見ましたけど、$10でサポート、$99で製品、$10000でパートナー………あれ?
$50値引きの権利が$99なのか、$50値引いて$99(つまりMSRPが$149)なのか………$149だと高いな。
Re:電池とキャパシタだと (スコア:3, 興味深い)
>キャパシタはエネルギーが減るとほぼリニアに電圧も落ちるはずです。
これが、コンデンサ(キャパシタは英語名)の弱点なんだよね。
大電力を確保しようとすると、耐圧を上げないといけない。
耐圧を上げるには、電極間隔が広げる必要が出てきて容量が減ってしまうジレンマ。
>一方電池はある程度耐えてくれます。
高電圧域(と云っても1~3Vだが)で、化学エネルギーに変換するからね。
尤も、化学エネルギーに変換する為の化学反応が電池の寿命を削ってる訳で。
しかも、電圧が高い程化学活性が強くなって、これまた、電圧を上げる程電力密度が高くなる性質とのジレンマに悩むと。
フライホイール類だと、今度はジャイロ効果に悩むし、電気を溜めるのは色々悩ましい。
現時点で最高性能なのは、位置エネルギーに変換する揚水発電なんだから。
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Re: (スコア:0)
>電気を溜めるのは色々悩ましい。
電気ってそんな色っぽいの?
Re:電池とキャパシタだと (スコア:1)
そりゃもうシビれちゃうくらいに
Re: (スコア:0)
下手に触るとシビレてメロメロになる程度には
Re:電池とキャパシタだと (スコア:1)
角をつかまれて負けが決まった時になんか勘違いされたんだよな [wikipedia.org]
Re: (スコア:0)
それどころか、考えなしに遊ぶと火傷するぞ。
#今でも残っている手の火傷痕は、学生時代に実験用安定化電源を作ろうとしてキャパシタでやっちまった時のだ。
Re: (スコア:0)
耐圧を上げるには、電極間隔が広げる必要が出てきて容量が減ってしまうジレンマ。
電気二重層キャパシタは原理的に分子一層分の間隔(が二つ)ですからね。選びようがない。
積層するにしても分圧がうまくいかないと集中する箇所ができてしまうし。
Re:電池とキャパシタだと (スコア:1)
>電気二重層キャパシタは原理的に分子一層分の間隔(が二つ)ですからね。選びようがない。
分子の種類だけは選べるでしょ?一応。
まあ、使う材料で耐圧が決まるって意味じゃ、選択肢が無いとも言える。
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Re:電池とキャパシタだと (スコア:2)
昔ながらの懐中電灯だのラジオだのといった乾電池駆動機器はともかく、
今時の精密電子機器は、バッテリの電圧でそのまま動作させたりしません。
リチウムイオン電池の3.7V前後の電圧をそのまま使わず、DC-DCで5.0Vとか3.3Vとかの定電圧に変換してから使ってます。
というわけで、DC-DCで電圧変換が入るのは大前提として、今時は0.3V~5.5Vから5.0V/3.3Vに変換するDC-DC [strawberry-linux.com]といった広範囲の電圧に対応できるコンバータが出てきてますので、電圧範囲の広さは本気で使うつもりならそれほど問題にはならないでしょう。
#そもそもコンデンサの保持エネルギーはQ=1/2 C V2、電圧の二乗に比例するので、低い電圧でのちょっとのエネルギーはあまりあてにしない、という判断ありでしょう。5Vから0.3Vまで放電した場合5Vで充電したエネルギーの99.6%を使い切れますが、1.5Vまで放電にしても90%は使えます。電圧下限が高いぶん、より高効率なDC-DCが使えますから、中途半端にコンデンサの電荷を使い切ることを考えるよりは無駄が少ない場合も。
さらに、より大規模で高効率を目指す場合には、複数のキャパシタを使って、電圧が高いうちは並列接続、電圧が下がってくると直列に接続を切り替えて電圧をかせいだりいった手段もあるみたいです。
Re:電池とキャパシタだと (スコア:1)
>電圧の二乗に比例する
この「電圧」の定義が実は面倒。
単純なモデルだと、そのままだけど、途中に誘電率が変化する誘電体が入ると単純には比例してくれない。
で、大抵のコンデンサが実際にそんな挙動になってる。
あと、基底の電圧は、云わば温度の様な代物で、基礎式の「電圧」は絶対温度的な扱い。
実用だと実効電圧を考慮する必要が在る。
要は、電気回路でもエントロピーの要素がちゃっかり顔を出すんだよね。
ま、物理現象とエントロピーは切り離せないから当然なんだけど。
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直列並列自在に切り替えられるとか (スコア:1)
直列並列を自在に切り替えてだいたいの電圧を合わせて、あとは安定化するとか。
屍体メモ [windy.cx]
Re: (スコア:0)
だらだら電圧落ちるわけじゃなくて比例だからなぁ
えらいたくさんの数の直並切り替えが必要そうだな
Re: (スコア:0)
安定化回路は、ある程度は充電口側にあります。
少し下がった程度なら充電できるし、一定以上下がれば「充電してないよ」となるでしょう。
そこ(充電不可になるまでどれだけ充電できるか)もキャパシタの性能限界ということになります。
充電できない電力がいくら余ってても仕方ないですから。
Re:電池とキャパシタだと (スコア:1)
Re: (スコア:0)
旧JA1AAAな方がその辺に関して起業されていましたが・・・
あまり広がった話を聞きませんから時期尚早だったのかも。
Re: (スコア:0)
いや、それだとキャパシタってほとんど充電に使えないよ?元コメが書いているように、かなりリニアに電圧落ちるから。
#例えば0 -> 10 Vで充電するなら、5±0.5 Vに入っている期間は1/10ぐらいしかない。
だから普通はキャパシタ側に安定化を入れないと。
降圧レギュレータで電圧下げて使って、ドロップアウト割り込んだら昇圧回路通すとかそういう感じで。
Re: (スコア:0)
なるほど。
例えば最大100Vで充電できるようなキャパシタを作って、それを5Vに降圧して使うといった形でないと、まともに充電できないわけですね。
まともな大きさや価格の装置になればいいですがw