Wymienić akumulatory samochodowe na kondensatory?

Niedawno obejrzałem ten film na YouTube, który w zasadzie pokazuje faceta, który zamienia większe kondensatory na kilka mniejszych, które kupił. Większe kondensatory były faktycznie w miejscu zużytej baterii. Oba zestawy kondensatorów dostarczały mu napięcia potrzebnego do uruchomienia pojazdu i wydawały się działać całkiem dobrze.

Moje pytania to:

• Jak kondensator może działać zamiast akumulatora samochodowego?
• Jak działa kondensator?
• Czy musisz wprowadzić jakieś modyfikacje, aby użyć kondensatora zamiast baterii?
• Czy korzystanie z kondensatora nad baterią przyniosłoby jakieś korzyści?
• Pojawia się na filmie, w którym kondensatory ładują się z powrotem do 14.1vdc. Jak długo kondensator wytrzyma ładunek (ogólnie - wiem, że zależy to przede wszystkim od pasożytniczego drenażu nałożonego na niego z pojazdu)? Wydaje mi się, że lepszym pytaniem jest, czy kondensator będzie utrzymywał wystarczającą ilość ładunku w czasie, aby wesprzeć uruchomienie pojazdu ?

Tak, możliwe jest uruchomienie samochodu z kondensatorami Ultra. Wydaje się, że te nakrętki nie mają cyklu życia, jaki mają tradycyjne akumulatory kwasowo-ołowiowe. Zdolność tych czapek do zapewnienia prądu rozruchowego jest bardzo dobra. Istnieje kilka zaczepów:

• Czapki są obecnie droższe niż najlepsze akumulatory kwasowo-ołowiowe.
• Czapki są połączone szeregowo, aby uzyskać nominalne napięcie 12V, co jest w porządku, gdy użyjesz 6 z nich o napięciu 2,7 V.
• Nie używaj ich w starych samochodach z generatorem i regulatorem elektromechanicznym, ponieważ ich napięcia po prostu nie są dokładne według współczesnych standardów.
• Rozsądnie byłoby dołączyć elektronikę równoważącą, aby utrzymać napięcie na dowolnej nakrętce poniżej 2,7 V.

Jak dotąd nie jest tak źle, ale dlatego jeszcze tego nie zrobiłem. Ultra cap ma doskonałą gęstość mocy, ale złą gęstość energii w porównaniu do kwasu ołowiowego. To jak porównywanie siły do ​​wytrzymałości. Nowoczesne samochody, które mają przyzwoite systemy ładowania, prawdopodobnie będą miały wyższe prądy ukrycia, które występują, gdy kluczyk jest wyłączony. Innymi słowy, bardziej prawdopodobne jest, że Twój samochód nie uruchomi się po kilku tygodniach nieużywania. Jednak szybkie ładowanie jest łatwe.

Typowy „zestaw wzmacniający” kondensatorów, jak pokazano na tym filmie, to 350 F (farady)

Akumulatory samochodowe są oceniane w godzinach amperowych (Ah), przeliczając jednostki:

1 Farad = 1 amper sekunda na wolt

Na godzinę jest 3600 sekund, więc przy 12 woltach:

1 Ah = 3600/12 = 300 F.

Nawet tani akumulatora wynosi około 60 Ah ... Twój kondensator doładowania pakietu wynosi około 50x mniejszej pojemności niż baterii!

Powodzenia w uruchomieniu samochodu, jeśli potrzebuje on więcej niż sekundę lub dwie, aby obrócić silnik ...

Jak kondensator może działać zamiast akumulatora samochodowego?

Ledwo : )

Jak działa kondensator?

Kondensator działa poprzez utrzymywanie pola elektrycznego między elektrodami, w przeciwieństwie do ogniwa kwasowo-ołowiowego, które magazynuje energię w reakcjach chemicznych między elektrolitem a płytkami.

Czy musisz wprowadzić jakieś modyfikacje, aby użyć kondensatora zamiast baterii?

Bateria doskonale stabilizuje napięcie, kondensator po prostu utrzymuje każde napięcie, do którego ją podłączasz. Zasadniczo jest to bardzo mała bateria (pod względem pojemności), ale bardzo mocna (pod względem prądu szczytowego). Jeśli twój samochód może żyć z bardzo zmieniającym się napięciem (lub jeśli ustawisz wystarczającą pojemność, aby nigdy nie rozładowywać poniżej 80%), nie są potrzebne żadne modyfikacje.

Czy korzystanie z kondensatora nad baterią przyniosłoby jakieś korzyści?

Nie. Dlatego tego nie robimy.

Pojawia się na filmie, w którym kondensatory ładują się z powrotem do 14.1vdc. Jak długo kondensator wytrzyma ładunek (ogólnie - wiem, że zależy to przede wszystkim od pasożytniczego drenażu nałożonego na niego z pojazdu)? Wydaje mi się, że lepszym pytaniem jest, czy kondensator będzie utrzymywał wystarczającą ilość ładunku w czasie, aby wesprzeć uruchomienie pojazdu?

To tylko kwestia umieszczenia wystarczającej pojemności. Jeśli centralny zamek w trybie gotowości lub samorozładowania opróżni go zbyt nisko, wystarczy ich więcej, aby działały dłużej.

Teraz wyjaśnię, dlaczego kwasowo-ołowiowe ogniwo jest tak świetne. Po prostu podłączasz go do obwodu - i to wszystko. Ilekroć napięcie w obwodzie jest wyższe niż podane napięcie podyktowane przez chemię ogniwa, ogniwo kwasowo-ołowiowe opróżni je i zgromadzi energię (po pełnym naładowaniu rozproszy ją po prostu jako ciepło). Za każdym razem, gdy napięcie spadnie poniżej, wydziela energię. Utrzymuje napięcie mniej więcej tam, gdzie mu się podoba i utrzymuje dość stałe napięcie na prawie całej swojej pojemności. Więc pakujemy je w baterie (w znaczeniu rzędu), które lubią łącznie około 12V. Można powiedzieć, że kwas ołowiowy sam się reguluje.

Z drugiej strony kondensator jest znacznie prostszy. Po prostu utrzymuje wszelkie przyłożone do niego napięcie, a gdy osiągnie napięcie, zatrzymuje się. Następnie, gdy zaczniesz rozładowywać, spada. Ponieważ napięcie kondensatora jest prawie proporcjonalne do ładunku wewnątrz. Z grubsza mówiąc, połowa rozładowana = połowa napięcia. To absolutny koszmar, jeśli chcesz użyć kondensatora jako głównego źródła zasilania, ponieważ albo musisz pracować na dowolnym napięciu od maks. Do prawie 0, albo umieść jakiś przetwornik mocy, który zwiększy napięcie, aby utrzymać go na stałym poziomie.

Jeśli chcesz zaoszczędzić na masie w samochodzie wyścigowym, po prostu włóż najmniejszy akumulator, który utrzyma pracę silnika. Możesz go naładować przed każdym wyścigiem, dzięki czemu może być kilka razy mniejszy niż w samochodzie drogowym. // edytuj: Jeśli twój samochód wyścigowy ma klasyczny układ zapłonowy, można go zastąpić magnesem, który ostatecznie eliminuje konieczność użycia akumulatora po uruchomieniu silnika. Spójrz na silniki tłokowe samolotów, używają magnetos ze względu na niezawodność. I są też dość lekkie:)

Jestem inżynierem, więc ...

Krótka odpowiedź: to zależy.

Dłuższa odpowiedź?

Cóż, w powyższych odpowiedziach brakuje kilku naprawdę ważnych rzeczy.

-> W jaki sposób kondensator może działać zamiast akumulatora samochodowego?

Pierwszą rzeczą, którą tutaj zauważam, jest to, że wszyscy zakładają, że kondensatory są używane tylko do uruchomienia samochodu. Akumulator samochodowy służy 3 głównym celom. Uruchamianie samochodu (wysoki prąd, krótki czas), uruchamianie sprzętu w samochodzie podczas jego pracy (ogólnie niski prąd, ale także wymagana bardzo niska wydajność, ponieważ alternator przejmuje większość z nich i wykorzystuje baterię głównie jako dodatkowy regulator) i wreszcie utrzymanie systemów „pasywnych” (jak w, niewymaganych do uruchomienia samochodu), takich jak zegar i światła pracujące, gdy silnik jest wyłączony (niski prąd, długi czas).

Kondensator jest w porządku dla pierwszych dwóch, ale naprawdę jest do kitu dla trzeciego (i często najważniejszego). Czy kiedykolwiek wyłączyłeś silnik i potrzebowałeś świateł wewnątrz lub na zewnątrz? Co powiesz na włączenie samochodu i zablokowanie wszystkich zapisanych kanałów w radiu, a także błędny zegar lub inne ustawienia, które nagle ustawiłeś, nie działały, ponieważ zmieniłeś baterie? Major PIA.

-> Jak działa kondensator?

Kondensator działa poprzez umieszczenie dielektryka (substancji, która izoluje / zapobiega przepływowi elektronów) umieszczonej pomiędzy dwiema elektrodami (swego rodzaju drutami). Gdy potencjał elektryczny (liczba elektronów „przyciągających” do pożądanych protonów po drugiej stronie) rośnie, pojemność wzrasta do granicy urządzenia (jego „pojemności”), wówczas albo przestaje działać, albo, co bardziej prawdopodobne, wybucha jak bateria lipo. Pomyśl o tym jak o dzbanku wody na szczycie fontanny ... możesz włożyć tylko tyle, zanim się wyleje, ale bardzo szybko i łatwo można go napełnić, gdy się opróżni lub opróżni, i można go bardzo szybko opróżnić .

I wszyscy zapomnieli wspomnieć o wycieku. Wszystkie urządzenia do przechowywania energii (bateria, kondensator, zła żona, cokolwiek) wyciekają energię, która początkowo jest magazynowana. Niektóre szybsze wycieki (zła żona), niektóre wolniejsze wycieki (bateria). W najlepszym przypadku można oczekiwać, że akumulator kwasowo-ołowiowy utrzyma ładunek BEZ ROLI W KAŻDYM tygodniu. Kondensator nie wytrzyma tak długo, najwyżej kilka dni lub tygodni. Żona właśnie wychodzi, więc to prawie zero, ale ona jest problemem kogoś innego, więc nie martw się.

Wyciek w kondensatorze jest wynikiem „migracji” elektronów przez dielektryk. Bez względu na to, jak dobry jest dielektryk, nadal nie jest to IDEALNY izolator, więc BĘDZIE przeciekać.

Ostatnie 40-50 lat pracy nad superkondensatorami doprowadziło do tego, że dielektryk jest prawie idealny, i zakładamy, że możemy później pracować na powierzchni. Ale podobnie jak prosty kawałek drutu nadal NIEKTÓREJ rezystancji (i dlatego się nagrzewa), to samo dotyczy kondensatora. Chcesz, aby dielektryk miał prawie zerową grubość, miał maksymalną powierzchnię i nieskończony opór. Ale gdy odległość spadnie nawet do nanometrów (nie wspominając o femptometrach - 1 / 1000th 1 / 1000th nanometru, co prawdopodobnie jest wymagane dla prawdziwego super kondensatora), fizyka zaczyna trochę szaleć. Włącza się tunelowanie kwantowe i sprawy stają się bardziej skomplikowane. Aby dać ci wyobrażenie, pojedynczy proton wodoru ma około 1,7 fm ... a elektron jest DUŻO mniejszy.

To pytanie i jego szczegółowa odpowiedź są o wiele bardziej skomplikowane, niż się początkowo wydaje.