Araba akülerini kapasitörler ile değiştir.


21

Geçenlerde YouTube'da , daha büyük bir kapasitörün, satın aldığı bazı küçük kapasitörler ile değiştirildiğini gösteren bir video izledim . Daha büyük kapasitörler aslında yıpranmış bir akünün yerine geçti. Her iki kapasitör paketi de aracını çalıştırması için gerekli gerilimi veriyordu ve gayet iyi çalışıyor gibi görünüyor.

Benim sorularım:

  • Araba aküsü yerine kondansatör nasıl çalışabilir?
  • Bir kapasitör ilk etapta nasıl çalışır?
  • Akü yerine kondansatör kullanmak için yapmanız gereken herhangi bir değişiklik var mı?
  • Akü üzerinde kondansatör kullanmanın faydası olur mu?
  • Videoda, kondansatörlerin 14.1vdc'ye kadar geri şarj ettiği görülüyor. Bir kapasitör şarjını ne kadar süre tutacaktır (genel anlamda - bunun ilk önce araçtan aldığı parazitik drenaja bağlı olduğunu biliyorum)? Sanırım daha iyi bir soru, kondansatör aracın çalıştırılmasını desteklemek için zamanla yeterli şarjı tutabilecek mi?

Yanıtlar:


14

Evet, Ultra kapasitörlü bir otomobil başlatmak mümkündür. Bu başlıkların, geleneksel kurşun asit pillerin sahip olduğu bir çevrim ömrü yoktur. Bu kapakların başlangıç ​​akımı sağlama kabiliyeti çok iyidir. Bir kaç engel var:

  • Şu anda kapaklar en iyi kurşun asit akülerden daha pahalı.
  • Kapaklar, her biri 2.7V değerinde 6 adet kullanıldığında iyi olan nominal 12V değerini elde etmek için seri olarak dizilmiştir.
  • Bunları jeneratörlü ve elektromekanik regülatörlü eski araçlarda kullanmayın, çünkü voltajları modern standartlara göre kesin değildir.
  • Voltajı 2.7V'un altındaki herhangi bir kapakta tutmak için bazı dengeleme elektroniklerinin kullanılması akıllıca olacaktır.

Bunların hepsi şu ana kadar fena değil ama bu yüzden henüz bunu yapmadım. Ultra başlık parlak güç yoğunluğuna sahiptir, ancak kurşun aside kıyasla kötü enerji yoğunluğuna sahiptir. Gücü dayanıklılıkla karşılaştırmak gibi bir şey. İyi şarj sistemlerine sahip modern otomobillerin, anahtar kapalıyken ortaya çıkan daha yüksek gizlenme akımlarına sahip olmaları olasıdır. Başka bir deyişle, arabanızın birkaç hafta kullanılmadıktan sonra başlamayacağını bulma olasılığınız daha yüksek olacaktır. Ancak bunları hızlı bir şekilde şarj etmek kolaydır.


Lütfen bu ifadeyi niteleyebilir misiniz? “Bu kapaklar, geleneksel kurşun asit bataryanın yaptığı gibi bir çevrim ömrüne sahip görünmüyor.” Aksi halde büyük cevap
Zaid

1
Bu kapaklar çok hızlı boşaltılabilecek ve şarj edilecek şekilde tasarlandığından insanlar hızlı bir şekilde test armatürleri oluşturdular; arabada başka bir deyişle, kurşun asit akü ve muhtemelen arabadan daha fazla dayanmaları gerekir,
Otistik

3
Bilginize, standart İngilizce noktalama kuralları . , ; : ! ?, onlardan sonra boşluk olması ve daha önce boşluk olmaması gibi işaretleri gerektirir . Gönderinizi olduğu gibi okumak zor.
Nate Eldredge,

2
Daha net göndermeyi öğrenmeye çalışacağım. Ekran adım tamamen yanlış değil
Otistik

2
@ Evren Yurtesen .Bir araba başlatmak için GÜÇ istediğiniz şeydir. Çok fazla enerjiye ihtiyaç duymazsınız. Kepçeler düşük esr nedeniyle güce sahiptir .Araba başlamak için kepleri boyutlandırırsanız, kepler daha hafif olacaktır. bu, ancak kapakların üzerindeki ışıkları bıraktıysanız korkunç olurdu. Düşük enerji, motor çalışmadan bir şeyler çalıştırmamanız gerektiği anlamına gelir.
Otistik

5

Bu videoda gösterilen kapasitörlerin tipik bir "artırma paketi" 350 F'dir (farads)

Araba aküleri Amper Hours (Ah) cinsinden sınıflandırılır, birim dönüştürülür:

1 Farad = volt başına 1 Amp-saniye

Bir saatte 3600 saniye var, yani 12 Volt'ta:

1 Ah = 3600/12 = 300F

Hatta ucuz bir araba aküsü etrafında 60 Ah sizin kondansatör artırmak paketi hakkında ... 50x pil daha düşük kapasiteye!

Motoru çalıştırmak için bir veya iki saniyeden daha fazlasına ihtiyaç duyması durumunda araca iyi şanslar ...


2
Ve bu bir kayıtsızlık - eğer sadece bir kez çalıştırmanız gerekiyorsa ve motor hemen çalışırsa sorun değil, fakat motoru daha uzun süre çalıştırmanız gerekiyorsa - örneğin yakıt çekebilmek için enerji tükenebilir.
Güneş Mike,

bundan daha da kötüsü - serideki 6 350-farad kapasitörlerin sadece 12V / 6 ~ 58 faraş kapasitansı var! (Hala bir bataryaya paralel bir kapasitör paketine sahip olmanın potansiyel olarak iyi bir fikir olduğunu düşünüyorum)
costrom

4

Araba aküsü yerine kondansatör nasıl çalışabilir?

Zar zor : )

Bir kapasitör ilk etapta nasıl çalışır?

Kondansatör, elektrolitler ve elektrolitler arasındaki kimyasal reaksiyonlarda enerji depolayan kurşun asit hücresinden farklı olarak elektrotlar arasında elektrik alanı tutarak çalışır.

Akü yerine kondansatör kullanmak için yapmanız gereken herhangi bir değişiklik var mı?

Akü, voltajı dengelemek için mükemmeldir, kapasitör bağladığınız herhangi bir voltajı tutar. Temel olarak çok küçük bir batarya (kapasite açısından) fakat çok güçlü (tepe akımı açısından). Otomobiliniz geniş ölçüde değişen voltajla yaşayabiliyorsa (veya% 80'in altına asla boşaltmamak için yeterli kapasite koyarsanız), değişiklik yapmanız gerekmez.

Akü üzerinde kondansatör kullanmanın faydası olur mu?

Hayır. Bu yüzden yapmıyoruz.

Videoda, kondansatörlerin 14.1vdc'ye kadar geri şarj ettiği görülüyor. Bir kondansatör şarjını ne kadar süre tutacaktır (genel anlamda - bunun ilk önce araçtan aldığı parazitik drenaja bağlı olduğunu biliyorum)? Sanırım daha iyi bir soru, kondansatör aracın çalıştırılmasını desteklemek için zamanla yeterli şarjı tutabilecek mi?

Bu sadece yeterli kapasitans koyma meselesi. Merkezi kilit beklemede veya kendi kendine boşalma boşaltırsa, çok fazla tahliye olursa, bunlardan daha fazlasına ihtiyacınız olur, bu yüzden daha uzun süre dayanırlar.

Şimdi kurşun asit hücresinin neden bu kadar harika olduğunu açıklamama izin verin. Sadece bir devreye bağlayın - ve bu kadar. Devredeki voltaj, hücre kimyası tarafından belirlenen voltajdan daha yüksek olduğunda, bir kurşun asit hücresi onu boşaltır ve enerjiyi depolar (tamamen şarj olduğunda, sadece ısı olarak dağıtır). Gerilim ne zaman düştüğünde, enerjiyi kesecektir. Gerilimi, sevdiği yerde az ya da çok tutar ve neredeyse tüm kapasitesinde sabit bir voltaj tutar. Bu yüzden biz onları toplam pil yaklaşık 12 gibi piller (satır anlamında) paketleriz. Kurşun asidin kendi kendini düzenlediğini söyleyebilirsiniz.

Öte yandan kondansatör daha basittir. Sadece uyguladığınız herhangi bir voltajı tutar ve voltajınıza ulaştığında durur. Sonra boşalmaya başladığınızda düşer. Çünkü kapasitörün voltajı, içindeki yük ile hemen hemen orantılıdır. Kabaca konuşma yarısı boşaldı = voltajın yarısı. Birincil güç kaynağınız olarak kapasitör kullanmak istiyorsanız, bu maksimum bir kabustur, çünkü maksimum 0'dan yaklaşık 0'a kadar herhangi bir voltajda çalışmanız ya da voltajı sabit tutmak için voltajı artıracak bir güç dönüştürücüsü kullanmanız gerekir.

Bir arabada ağırlıktan tasarruf etmek istiyorsanız, motorun çalışmasını sağlayacak en küçük aküyü koyun. Her yarıştan önce şarj edebilirsiniz, böylece yola çıkan bir arabadan birkaç kat daha küçük olabilir. // edit: Yarış arabanız klasik ateşleme sistemine sahipse, motor çalıştırıldığında batarya ihtiyacını ortadan kaldıran bir manyeto ile değiştirilebilir. Uçak pistonlu motorlara bir bakın, güvenilirliklerinden dolayı manyeto kullanıyorlar. Ve onlar da oldukça hafif:)


3

Ben bir mühendisim, o yüzden ...

Kısa cevap: Bu değişir.

Daha uzun cevap?

Yukarıdaki cevaplarda eksik olan birkaç önemli şey var.

-> Araba aküsü yerine kondansatör nasıl çalışır?

Burada dikkatimi çeken ilk şey, herkesin kapasitörlerin yalnızca aracı çalıştırmak için kullanıldığını varsaydığıdır. Bir araba aküsü 3 ana amaca hizmet eder. Otomobilin çalıştırılması (yüksek akım, kısa süre), araç çalışırken ekipmanın çalıştırılması (genellikle düşük akım, ancak aynı zamanda çok düşük verimlilik gerekir, çünkü alternatör çoğu için devralır ve bataryayı çoğunlukla ek bir regülatör olarak kullanır) ve son olarak, “pasif” (otomobilin çalışması için gerekli değildir), motor kapalıyken çalışan saat ve ışıklar gibi (düşük akım, uzun süre) çalışan sistemleri tutar.

Bir kapasitör ilk ikisi için iyidir, ancak üçüncü (ve çoğu zaman en önemlisi) için gerçekten berbattır. Hiç motoru kapattınız ve içindeki veya dışındaki ışıklara ihtiyacınız var mı? Arabayı açtıysanız ve radyonuzdaki kayıtlı tüm kanalları kapatıp saatin yanlış olmasına ya da pilleri değiştirdiğiniz için aniden belirlediğiniz ayarların yapılmamasına ne dersiniz? Binbaşı PIA.

-> Bir kondansatör ilk etapta nasıl çalışır?

Bir kapasitör iki elektrot (bir tür kablo) arasına yerleştirilmiş bir dielektrik (elektron akışını önleyen / önleyen bir madde) ile çalışır. Elektrik potansiyeli (diğer taraftaki istekte bulunan protonlara "çeken" elektronların sayısı) arttıkça, kapasitans cihazın sınırına kadar yükselir ("kapasitesi"), o zaman çalışmayı durdurur veya daha muhtemeldir; bir lipo pil gibi patlar. Bir su çeşmesinin tepesindeki bir su kabı gibi düşünün ... taşmadan önce çok fazla şey koyabilirsiniz, ancak çok düşük veya boşaldığında doldurması çok hızlı ve kolaydır ve çok hızlı bir şekilde boşaltılabilir .

Ve herkes kaçaktan bahsetmeyi unuttu. Tüm enerji depolama cihazları (batarya, kapasitör, kızgın eş, ne olursa olsun) başlangıçta depolanan enerjiyi sızdırıyor. Bazı hızlı sızıntı (kızgın karısı), bazı yavaş sızıntı (pil). Bir kurşun asit bataryanın, en iyi durumlarda birkaç hafta veya ay boyunca HERHANGİ BİR ÇİZİM YOK bir şarj olması beklenebilir. Bir kapasitör bu kadar uzun süre hiçbir yerde dayanmaz, en iyi birkaç gün veya haftada. Karısı yeni ayrıldı, bu yüzden neredeyse sıfır, ama o zaman başkasının sorunu olduğu için endişelenme.

Bir kapasitördeki sızıntı, dielektrik boyunca "göçen" elektronların sonucudur. Dielektrik ne kadar iyi olursa olsun, MÜKEMMEL bir yalıtkan değildir, bu yüzden Sızacaktır.

Son 40-50 yıllık süper kapasitörler üzerindeki bu çalışma, bu dielektriği neredeyse mükemmel kılmak ve daha sonra yüzey üzerinde çalışabileceğimizi bulmaktır. Ancak, düz bir tel parçasının SOME direncini nasıl gösterdiği (ve dolayısıyla ısınır) gibi, aynı durum kondansatör için de geçerlidir. Dielektrikin kalınlığı neredeyse sıfır olmasını, maksimum yüzey alanına ve sonsuz bir dirence sahip olmasını istiyorsunuz. Ancak, mesafe bir kez bile nanometrelere düştüğünde (bahsetmeksizin, femptometreler - muhtemelen gerçek bir süper kapasitör için gerekli olan bir nanometrenin 1/1000 / 1'i), fizik biraz çıldırmaya başlar. Kuantum tünelleme devreye giriyor ve işler daha da karmaşıklaşıyor. Size bir fikir vermek gerekirse, tek bir hidrojen protonu yaklaşık 1.7fm'dir ... ve bir elektron bundan daha küçüktür.

Yani, bu soru ve onun derinlemesine cevabı başlangıçta göründüğünden çok daha karmaşık.


Merhaba kevin. Mükemmel cevap. "Elektrik potansiyeli yükseldiğinde ..." ifadesine eklemek istediğim tek şey. Eğer kapasitör 25 volt olarak söylenirse, otomotiv şarj sistemindeki potansiyel asla bu seviyeye ulaşmaz, bu nedenle sorun olmazdı.
Dacid Salin
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.