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書籍詳細

シリーズ 21世紀のエネルギー 14)

  大容量キャパシタ
- 電気を無駄なくためて賢く使う -

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直井勝彦 東京農工大教授 工博 編著

堀洋一 東大教授 工博 編著

青木良康 青木エナジー・コンサルティング 著

木下繁則 元富士電機(株) 著

佐久間一浩 東京農工大・次世代キャパシタ研究センター副代表 著

佐々木正和 上智大客員研究員 博士(工学) 著

白石壮志 群馬大教授 博士(エネルギー科学) 著

矢島弘行 日本ケミコン(株) 著

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発行年月日:2019/01/07 , 判 型: A5,  ページ数:188頁

ISBN:978-4-339-06834-4,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

ジャンル:

急速な充放電が可能で,繰り返しの充放電にも強いという特徴を持つ大容量キャパシタ。これからのスマートエネルギー社会を支える,この大容量キャパシタの仕組みや特徴,現在の使用例から今後の使われ方までをわかりやすく解説した。

【目次】

1. 蓄電デバイスから見た現代社会
1.1 従来の蓄電デバイスの問題点:求められる大きな改善テーマ
1.2 大容量キャパシタとは
 1.2.1 キャパシタの技術動向
 1.2.2 消費者ニーズ/技術者と開発者との競争
1. 蓄電デバイスから見た現代社会
1.1 従来の蓄電デバイスの問題点:求められる大きな改善テーマ
1.2 大容量キャパシタとは
 1.2.1 キャパシタの技術動向
 1.2.2 消費者ニーズ/技術者と開発者との競争
 1.2.3 蓄電デバイスの革新こそが世界を変える

2. キャパシタの仕組み
2.1 電気エネルギーとは
 2.1.1 いろいろなエネルギーとエネルギーの流れ
 2.1.2 電気エネルギーの供給の特徴
 2.1.3 電気エネルギーとは
 2.1.4 電気の流れ
 2.1.5 電気の粒“電子”とは
2.2 電気エネルギーをためる仕組み
 2.2.1 電気の素
 2.2.2 電気の素“電子”をためる蓄電 ―誘電体による蓄電―
 2.2.3 電気の素“イオン”をためる蓄電
 2.2.4 化学電池の充放電メカニズム
 2.2.5 物理電池の蓄電メカニズム
2.3 キャパシタが電気をためる仕組み
 2.3.1 電気二重層の発見
 2.3.2 電気二重層キャパシタ(EDLC)の蓄電原理
 2.3.3 EDLCの充電メカニズム
 2.3.4 EDLC蓄電部の基本構成と形状
 2.3.5 EDLCの等価回路
 2.3.6 EDLCの特性 ― XFとカテゴリー ―
 2.3.7 EDLCの電圧
2.4 電池との比較
 2.4.1 エネルギー密度と出力密度
 2.4.2 寿命
 2.4.3 電圧の比較
 2.4.4 温度特性
 2.4.5 残存容量の推定
 2.4.6 コスト
 2.4.7 総合比較
2.5 環境にやさしいキャパシタ
 2.5.1 EDLCの構成材料
 2.5.2 EDLCの安全性
 2.5.3 耐用年数が長い
 2.5.4 寿命限界まで使える

3. キャパシタの上手な使い方
3.1 キャパシタの魅力
3.2 エネルギー量の計算
3.3 充電の仕方,放電の仕方
3.4 エネルギー残量と電圧変化
3.5 キャパシタの劣化と寿命
 3.5.1 EDLCの寿命
 3.5.2 劣化の進行
 3.5.3 劣化のメカニズム
3.6 冷却による効果
3.7 直列接続と並列接続
3.8 バランス回路
 3.8.1 回路の設計
 3.8.2 バランス抵抗
 3.8.3 バランス回路
 3.8.4 統合IC
3.9 アプリケーション
 3.9.1 単純並列
 3.9.2 エネルギーバッファ
 3.9.3 上乗せ
3.10 使用上の注意
 3.10.1 過電圧
 3.10.2 過放電
 3.10.3 逆電圧
 3.10.4 過温度
 3.10.5 電圧ドロップ
 3.10.6 二次電池との並列接続
 3.10.7 保管
3.11 使うほどわかるキャパシタの魅力

4. 自動車を走らせるキャパシタ
4.1 これからの自動車はエンジン駆動から電気駆動に変わる
 4.1.1 自動車の電動化
 4.1.2 近年における自動車の電動化の経緯
4.2 マイクロ/マイルドハイブリッドなど電動補機・電装システムの電源として
4.3 ハイブリッド自動車の蓄電源として
 4.3.1 ハイブリッド自動車の仕組み
 4.3.2 ハイブリッド車の省エネ効果要因
 4.3.3 エネルギー回生を重視するHVへのキャパシタ応用
 4.3.4 HV用各種蓄電デバイスの比較
 4.3.5 HV用各種蓄電デバイスの車載エネルギー容量
 4.3.6 HV用各種蓄電デバイスの寿命比較
4.4 EV/PHVの電源として
 4.4.1 EVの電源として
 4.4.2 短区間走行ごとに充電を繰り返すEVバスとキャパシタ
 4.4.3 PHVの電源として
4.5 電動補機ならびに電子電装機器の電源として
4.6 蓄電源から見た自動車の電動化,キャパシタの可能性

5. 広がるキャパシタの用途
5.1 従来の使い方
5.2 機器の省エネ用途
5.3 電力の安定化用 ― 瞬間電圧低下補償システム ―
5.4 再生可能エネルギーの蓄電源として ― 風力発電・太陽光発電など ―
5.5 その他の用途
 5.5.1 電動式フォークリフト
 5.5.2 パワーショベル
 5.5.3 トランスファークレーン
 5.5.4 エレベータ
 5.5.5 旅客機
 5.5.6 小惑星探査用移動ロボット
 5.5.7 風力発電バックアップシステム
5.6 ユビキタスとなるキャパシタ

6. キャパシタの進化
6.1 リチウムイオンキャパシタ
 6.1.1 LiCの原理と特徴
 6.1.2 リチウムプレドープ技術
 6.1.3 LiCの特性
 6.1.4 LiCの寿命
 6.1.5 LiCの安全性
 6.1.6 LiCに期待される用途
6.2 ナノハイブリッドキャパシタ
6.3 第三世代キャパシタの展開
6.4 キャパシタの進化によるエネルギー事情の改善

7. キャパシタが支える21世紀の社会
7.1 ガソリンと電気
7.2 モータ/キャパシタ/ワイヤレス
 7.2.1 モータ ― モーション制御 ―
 7.2.2 キャパシタ ― ちょこちょこ充電 ―
 7.2.3 ワイヤレス ― だらだら給電 ―
7.3 100年ごとのパラダイムシフト
7.4 キャパシタは「エネルギーと知恵の缶詰」

引用・参考文献

在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。