Конденсаторы в место аккумулятора Опции

[bekor]

Здравствуйте,
появилась идея поставить конденсаторы в место (или в месте с) аккумулятором авто,
чтобы снять с аккумулятора нагрузку от стартера,
имеются конденсаторы 6 штук каждый по 400 Фарад 2,7 Вольт,
собственно интересует схематическая реализация этой затеи в частности баланс
конденсаторов.
у кого какие идеи ?

[Methane]

Здравствуйте,
появилась идея поставить конденсаторы в место (или в месте с) аккумулятором авто,
чтобы снять с аккумулятора нагрузку от стартера,
имеются конденсаторы 6 штук каждый по 400 Фарад 2,7 Вольт,
собственно интересует схематическая реализация этой затеи в частности баланс
конденсаторов.
у кого какие идеи ?

А какие тут варианты могут быть? Можно взять схему баллансира для литий-ионных, и использовать как идею. Последовательно каждой банке по MOSFETу и компаратору или операционнику. Я бы на другое обратил внимание 400/6 = Это уже 66.6 фарады. Тоесть ток в 66 ампер будет разряжать это со скоростью 1 вольт в секунду. А насколько я понимаю, стартер гораздо больший ток кушает.

[bekor]

а если по две банки в параллель (итого 12 банок) ?
можно поподробнее про балансир как мосфеты включить, схема не помешала бы.

[aaarrr]

можно поподробнее про балансир как мосфеты включить, схема не помешала бы.

Для подобных конденсаторов обычно применяют пассивную балансировку (см., например Maxwell).
Аккумулятор не заменит, но "помочь" немного ему сможет.

[Alex11]

А Ваши конденсаторы ток разрядный в 200 А с гаком отдать сумеют?

[Methane]

а если по две банки в параллель (итого 12 банок) ?

Емкость в два раза больше станет. Вы бы сначала замерили ток который стартер потребляет, и время нужное для запуска. Это можно сделать токовым датчиком холла или замерив падения напряжения на кабеле от аккумулятора.

можно поподробнее про балансир как мосфеты включить, схема не помешала бы.

В гугле, по lI-ion BALANCER

http://www.analogzone.com/pwrt0207.pdf

[Herz]

Здравствуйте,
появилась идея поставить конденсаторы в место

у кого какие идеи ?

Хорошая идея. Осталось определить то самое место.

[iiv]

имеются конденсаторы 6 штук каждый по 400 Фарад 2,7 Вольт,

с одного конденсатора Вы сможете взять примено 500Дж энергии. Для старта машины, чтобы стартер покрутить Вам надо 10-15кДж - и это только на один старт, а если с первого раза не получится? То есть если есть место и финансы позволяют поставить связку на 200 таких Ваших конденсаторов, то конечно можно и вместо аккумулятора это сделать, а если нет, то ИМХО, лучше не заморачиваться.

ЗЫ в моей системе стоит сейчас 14 конденсаторов по 350Ф, я еле-еле с нее 7кДж вытаскиваю и более того, приходится активные балансиры и кучу степ-апов и степ-даунов использовать...

[Methane]

с одного конденсатора Вы сможете взять примено 500Дж энергии.

Это разрядив его вноль, или до напряжения когда стартер еще крутит?

[Microwatt]

Хорошее инженерное решение этого вопроса существует давно. Это авиационный стартер. Движок в 1000л.с. на морозе гарантировано завести несколько труднее чем у микролитражки. Там и танковые аккумуляторы возить нельзя.
На Ан-2 стоял, кажется. 14Ач аккумулятор. Он раскручивал высокооборотный маховик и потом маховик сцеплялся через редуктор с двигателем.
Стоимость механики только высоковата.

[Methane]

Хорошее инженерное решение этого вопроса существует давно. Это авиационный стартер. Движок в 1000л.с. на морозе гарантировано завести несколько труднее чем у микролитражки. Там и танковые аккумуляторы возить нельзя.
На Ан-2 стоял, кажется. 14Ач аккумулятор. Он раскручивал высокооборотный маховик и потом маховик сцеплялся через редуктор с двигателем.
Стоимость механики только высоковата.

А пневматика? А пороховыми газами? Ну а хоть по тракторному можно?

[bekor]

 CAP_XX___Supercapacitors_for_Automotive_Applications__website_.pdf ( 1.04 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1008

здесь пишут что типа 7 раз стартанули с одним зарядом,
хотя емкости у них кажется гораздо больше чем мои 400Ф

[meloden]

У большинства производителей есть типичные схемы использования, в том числе и по суперконденсаторам.
Суперконденсаторы, да и остальные деталюшки даже разрабатываются не из-за "вдруг кому пригодится или заинтересует", а уж когда производство ставится на поток, то и подавно.

Сообщение отредактировал meloden - May 27 2012, 19:25

[Microwatt]

А пневматика? А пороховыми газами? Ну а хоть по тракторному можно?

Хм.. это уже из истории техники.
Пневматика встречается на танках. Там что-то 8 пусков двигателя гарантируется от баллона с полным давлением. В 30-е, когда аккумуляторы были дорогими и редкими были попытки ставить даже пружинный стартер. Головная боль танкистов тех времен. Любой начальник, проходя мимо обязательно интересовался:
- А машина к бою готова?
- Так точно, готова!
- Заводи!
- Завелись? Молодцы!
И пошел дальше. А экипаж, сменяясь, минут 30-40 накручивает через редуктор пружину заново.

Пороховые патроны в теории предлагались, но не знаю чтобы пошли в эксплуатацию.
А "по-тракторному" - вспомогательным двигателем на тяжелых бомбардировщиках было. Но там не непосредственно, а через электросистему , питаемую от маломощного бензогенератора при пуске моторов (поочередно!) и на стоянке для освещения и подогрева кабины. В полете он выключался.
Вообще-то вся эта традиция столетней давности меня всегда удивляла. До чего архаичны эти 12 вольт. В автомобиле 1912г с двумя фонарями по 20 свечей это понятно. Но как-то работал с танкистами, так привод башни и стабилизатора - 3фазы 36вольт 500ампер! Когда им поясняешь, что транзисторами это коммутировать не с руки, то не впечатляют мольбы. Показывают реле с трехлитровую банку на 4000А, коммутирует же!

Характерно, что "Аэрокобру" проектировали спешно конструктора из американского автопрома. Пожалуй, единственный истребитель второй мировой, где летчик садился не сдвигая фонарь, а открывая автмобильную дверцу сбоку. Почерк конструктора.

[Methane]

Пороховые патроны в теории предлагались, но не знаю чтобы пошли в эксплуатацию.

Спитфайр
http://pro-samolet.ru/samolety-england-ww2...rebitel?start=1
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%A8-6-23
И вообще, пиростартер гуглить. Я кино какое-то видел где и в бомбардировщике заводили двигатель пиростартером.

[bekor]

по ходу выяснилась еще одна проблема,
у этих конденсаторов не малый саморазряд,
это значит если например не заводить двигатель несколько дней
то аккумулятор полностью сдохнит постоянно заряжая конденсаторы.

[MrYuran]

по ходу выяснилась еще одна проблема,
у этих конденсаторов не малый саморазряд,
это значит если например не заводить двигатель несколько дней
то аккумулятор полностью сдохнит постоянно заряжая конденсаторы.

немалый - это сколько в граммах?
Готов поспорить, что магнитола на холостом ходу сожрет больше, не говоря уже о сигналке.
Для начала ознакомьтесь с готовыми решениями
Однако, цена таких вещей превышает цену аккумулятора в разы. Зато продлевает жизнь и напрочь устраняет проблему холодного пуска.

Вот ещё, готовое устройство

[bekor]

немалый - это сколько в граммах?

за пару часов разряка с 2,6В до 2,0В

[Microwatt]

за пару часов разряка с 2,6В до 2,0В

т.е. 40% энергии теряется? Это много.

[iiv]

за пару часов разряка с 2,6В до 2,0В

Больше 2-х недель проверять мне не пришлось, но значение напряжения на банках за 2 недели не изменились в пределах измерения (10битный АЦП, примерно 10милиВольт точность). Ищите баги в схеме, или пинайте поставщика - сейчас на рынке, особенно на китайском, есть очень много левых подделок.

[Herz]

Однако, цена таких вещей превышает цену аккумулятора в разы. Зато продлевает жизнь и напрочь устраняет проблему холодного пуска.

В самом деле? Остаётся непонятным, зачем в холодных странах морочат голову с подогревом масла и пр.

[Methane]

В самом деле? Остаётся непонятным, зачем в холодных странах морочат голову с подогревом масла и пр.

1. Не знают о синтетике.
2. Любят чтобы теплый воздух был сразу.
3. Ездят на настолько убитых драндулетах что по другому оно не заводится.
4. У них еще и магнитики на шланге прикручены, которые экономят бензин на 30%, в глушителе просверлина дырка которая добавляет 50% к мощности, а на лобовухе висит СД который забивается все ГАИшные радары нафиг!

[Herz]

1. Не знают о синтетике.
2. Любят чтобы теплый воздух был сразу.
3. Ездят на настолько убитых драндулетах что по другому оно не заводится.
4. У них еще и магнитики на шланге прикручены, которые экономят бензин на 30%, в глушителе просверлина дырка которая добавляет 50% к мощности, а на лобовухе висит СД который забивается все ГАИшные радары нафиг!

Да-да! Я подозревал, что они там вообще такие дремучие! С их драндулетами и общим уровнем жизни. От прогресса отстали безнадёжно. Им бы в Россию за опытом...

[Methane]

Да-да! Я подозревал, что они там вообще такие дремучие! С их драндулетами и общим уровнем жизни. От прогресса отстали безнадёжно. Им бы в Россию за опытом...

Ну так поясните в чем фишка. Может и мне нада.

[Herz]

Ну так поясните в чем фишка. Может и мне нада.

Дык, сам хочу понять.

[MrYuran]

В самом деле? Остаётся непонятным, зачем в холодных странах морочат голову с подогревом масла и пр.

Не надо путать кислое с пресным.
Подогрев картера и ОЖ - это одно.
А буферизация замерзшего аккумулятора конденсатором - совсем другое.
Конденсатор берет на себя (вернее, выдает из себя) ударный пусковой ток, проворачивает стартер, а дальше уже либо двигатель заводится, либо аккумулятор доворачивает.
Причем, такая система работает не только зимой, но и при посаженном аккумуляторе.
Конденсатор заряжается слабым током угасающего аккума, а потом выдает положенные 500-700А и резво запускает двигатель.
А вы своими розетками можете греть масло до кипения, и все равно придется аккумулятор заряжать.

[MaslovVG]

Конденсатор заряжается слабым током угасающего аккума, а потом выдает положенные 500-700А и резво запускает двигатель.
А вы своими розетками можете греть масло до кипения, и все равно придется аккумулятор заряжать.

А не проще всетаки поставмть нормальный (исправный) аккумулятор

[MrYuran]

А не проще всетаки поставмть нормальный (исправный) аккумулятор

Который, естественно, НИКОГДА не разрядится

[MaslovVG]

Который, естественно, НИКОГДА не разрядится

Если разрядится аккумулятор никакой коннденсатор не поможет. Энергию из воздуха брать?

[Methane]

Если разрядится аккумулятор никакой коннденсатор не поможет. Энергию из воздуха брать?

Есть такая штука, кривой стартер.

[bekor]

Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны

[Plain]

Судя по ножкам, такие конденсаторы для этой задачи однозначно не годятся. И извините, но издалека Ваши провода похожи на нитки №10.

Здесь нужны чушки типа таких — 6 шт. по 3000 Ф, соединённые шинами достойного сечения, уже вполне смогут крутить стартёр 5 секунд. Для справки, цена каждой такой банки порядка 100$.

[GetSmart]

Вопрос в тему.
Не существует ли недорогих и гораздо менее ёмких суперконденсаторов, которые можно подключить к 12 вольт акку бесперебойника для облегчения его работы во время внезапного пропадения напруги в сети? Там какой-то бешеный импульс идёт на старте, из-за которого у меня уже второй акк живёт всего 2 года. Хотя он нах-ся в комнатной температуре (рядом с упсом). Нюанс в том, что вероятно упс ложно срабатывает каждые пол часа/час (особенность соседней сетевой нагрузки) и от этого пока не избавиться. Ну или не суперконденсатор, а что-то другое. Я б мог и 2Ач литиевый акк подключить в паралель, но боюсь он помрёт ещё раньше.

ЗЫ. интересует только защита акка от импульсных бросков тока и ничего более.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jun 5 2012, 13:22

[alexvu]

Проверьте, возможно, Вы покупаете обычные аккумуляторы (для небольших токов), а надо специальные для УПС.

Еслис этим все ок - то Вам дешевле всего будет поставить более емкий свинцовый аккум рядом с Упсом, либо второй такой же в параллель.

[GetSmart]

Еслис этим все ок - то Вам дешевле всего будет поставить более емкий свинцовый аккум рядом с Упсом, либо второй такой же в параллель.

Так и сделал. Акки были обычные упс-ные. У одного оборвалось толстенное свинцовое соединение между внешним контактом и там, где толстая перекладина соединяет пластины. То бишь там, где и геля с кислотой нет. Частично от паров видимо. Это соединение всё в белом толстом налёте сульфата. Я почти уверен, что акк в остальном полностью рабочий. Второй не разбирал. Напруга на акке в стендбае 13.45.

Сообщение отредактировал GetSmart - Jun 21 2012, 10:29

[Олег Тюмень]

Судя по ножкам, такие конденсаторы для этой задачи однозначно не годятся. И извините, но издалека Ваши провода похожи на нитки №10.

Здесь нужны чушки типа таких — 6 шт. по 3000 Ф, соединённые шинами достойного сечения, уже вполне смогут крутить стартёр 5 секунд. Для справки, цена каждой такой банки порядка 100$.

Фирма Maxwell производит конденсаторы емкостью 3-6Вт час на 1кг веса. а аккумулятор 36Вт на 1кг веса. Нужны конденсаторы помощнее и когда собираешь их последовательно надо знать какая емкость получится в результате. Даже современные суперконденсаторы продаются максимум 15Вт/час на 1кг веса и стоят пока дорого. Думаю через год суперконденсаторы которые сейчас разрабатываются будут емкостью 50Вт/час на кг веса что позволит вообще заменить свинцовый аккумулятор на машине. но будут стоить еще долго дорого.. может лет пять десять.. реально можно будет купить только 25-35Вт/час на 1кг веса суперконденсаторы.

Меня интересуют общие возможности установки и цена вопроса общая.
Для того что бы запустить один раз машину на суперконденсаторе нужна допустим мощность 200А*12В*4сек=9600Вт/сек... Суперконденсатор даст энергию 3Вт*3600сек=10 800Вт/сек. Суперконденсатор разряжается линейно... то есть надо расчитать так что бы мощность была отдана именно за 4сек и 9600Вт за заданный интервал напряжений.. скажем с 13В до 10В то есть надо будет увеличить емкость в 4-5 раз либо увеличить напряжение и поставить инвертор для стабилизации напряжения и для полного использования энергии суперконденсатора.
Нужно 4кг суперконденсатора и общая мощность должна быть скажем 4*10 800=43 200Вт/сек или 43 200Фарад .. Поправьте если ошибаюсь.
3000Ф 2.8В стоит 40$ если удастся купить напрямую.. один конденсатор. 43 200/3000~15шт 15шт*40$=600$ Если покупать по 100$ за банку то выложишь 1500$ Стоимость у наших производителей суперконденсаторов и у иностранных мало отличается.
Надо учесть что соединяя конденсаторы последовательно и паралельно их понадобится больше.

[serega_sh____]

Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны

А какое сопротивление Ваших проводов (ниток)? Можно же посчитать падение напряжения на проводах по закону Ома например так: U=IR=200*0.1

Мне нравится Ваша идея с запуском автомобиля от батареек. Ведь химическая реакция в любой дохлой батарейке даст необходимую разность потенциалов. И этой разностью со слабым током моно зарядить Ваши накопители.

Есть несколько минусов над которыми надо подумать:
1. На морозе электролит в ширпотребовских конденсаторах тоже замерзает. Надо подумать над этим.
2. Очень бойтесь взрывов. Ваши эксперименты с большими импульсами тока взрывоопасны для конденсаторов.
3. Конденсаторы рассчитанные на импульсные токи делаются совершенно по другой технологии нежели высокоёмкие. Разные формы пор в фольге.
4. Даже дедушка Закгейм Л.Н говорил, что на низких частотах у конденсаторов появляется ионный ток в электролите, который сильно повышает ESR.

тут прикрепил несколько статей. Может Вам пригодятся.

Прикрепленные файлы

 _________________________________.doc ( 365.5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 576
 Electrolytic_Capasitor_Filture_Mechanism_Due_to_Inrush_Current.pdf ( 626.32 килобайт ) Кол-во скачиваний: 414
 Investigation_of_Battery_Ultracapacitor.pdf ( 1.13 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 32

 

[serega_sh____]

Ещё немного статей по данному направлению, см. ниже.
 Super_cap_Equ.pdf ( 1.28 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 306

 Supercapacitor_Model_Impedance.pdf ( 200.72 килобайт ) Кол-во скачиваний: 298


И ещё посмотрите дисертацию:
Double Layer Capacitor: Automotive Applications and Modeling
by David Allen New.
Эта дисертация весит 14,5мБ и прикрепить на форум я её не могу. Название файла 55675881.pdf
В этой дисертации приводится испытание и составление SPICE модели для подобных задач. Очень интересная дисертация

[alexvu]

А какова цель замены обычного аккумулятора гораздо более дорогими конденсаторами, которые к тому же надо от чего-то заряжать? Например, одна попытка пуска - это порядка 1 А.ч, от чего можно в разумное время (до 20 сек.) зарядить кондер для следующей попытки?
От чего тогда питать габариты при стоянке (особенно аварийной) при неисправности двигателя или когда кончился бензин, от чего питать габариты+фары+противотуманки+обогреватели стекол+вентиляторы при работе двигателя на х.х. когда мощности генератора не хватает и т.д.
В ближайшем будущем если и будут изменения в деле электропитания автомобиля, то, наоборот, в сторону более емких аккумуляторов для питания электродвигателя.

[serega_sh____]

1. Не надо рассматривать поломку автомобиля как нормальную эксплуатацию.
2. В современных автомобилях всё больше используются экономичные светодиоды
3. В нормальных автомобилях на х.х. напряжение нормальное и достаточное.

А возим мы такой большой аккумулятор потому, что нам необходимо раскрутить стартёр. Но не нужно забывать, что в разряженой батарее ещё куча энергии которую обычно так и не получается использовать потому, что внутреннее сопротивление аккумулятора повысилось и для стартёра не достаточна. Если использовать временный накопитель, в который можно в течении некоторого времени закачать эту энергию, а потом разрядить энергию за короткое время в нужном месте (например в стартёре), то получится очень интересная штука.
Например1: Вам уже не обязательно возить агроменный аккамулятор необходимый для пуска стартера. Можно использовать на порядок меньше.
Например2: От мороза у Вас умерла аккумуляторная батарея. Вы пошли в магазин за обычными батарейками. Установили их в Вашу установку. Они за 5 минут зарядили накопители, от которых можно завести мотор.
Например3: Можно применять другие виды аккумуляторов, которые более живучи и долгосрочны и дешевле и не требует 1 раз в 4 года.
Ну и наконец наши любимые автомобили на батарейках.

[Microwatt]

Например2: От мороза у Вас умерла аккумуляторная батарея. Вы пошли в магазин за обычными батарейками. Установили их в Вашу установку. Они за 5 минут зарядили накопители, от которых можно завести мотор.
.

Ну да, журналисты так, обычно, об этом и пишут в репортажах из светлого будущего...
Что это за батарейки и сколько их нужно просчитывал кто-нибудь?

[MrYuran]

А возим мы такой большой аккумулятор потому, что нам необходимо раскрутить стартёр. Но не нужно забывать, что в разряженой батарее ещё куча энергии которую обычно так и не получается использовать потому, что внутреннее сопротивление аккумулятора повысилось и для стартёра не достаточна. Если использовать временный накопитель, в который можно в течении некоторого времени закачать эту энергию, а потом разрядить энергию за короткое время в нужном месте (например в стартёре), то получится очень интересная штука.

Видел на ютубе видюшку.
Зима. -25. Напряжение на аккуме 12В.
Поворачивает ключ. Напряжение падает до 8В, ничего не крутится.
Достает из кармана сборку LiFePO4, на вид как от упса. Размером с ладонь.
Подключает параллельно аккумулятору крокодилами.
Нормально заводится, отключает обратно.
Вот такой прикуриватель.

Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны

А машина-то хоть завелась?
Поскольку удельная емкость конденсаторов на порядок меньше аккума, то и соотношение размеров (и масс) должно быть соответствующее.
И вообще, обычно их применяют не вместо, а вместе с аккумулятором, чтобы нейтрализовать ударный импульс пускового тока.

Вопрос в тему.
Не существует ли недорогих и гораздо менее ёмких суперконденсаторов, которые можно подключить к 12 вольт акку

Автомобильные конденсаторы для меломанов с киловаттной акустикой в багажнике.
Где-то $50-100/Ф