Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Конденсаторы в место аккумулятора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Первичные и Вторичные Химические Источники Питания
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
Цитата(bekor @ May 26 2012, 22:47) *
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
Цитата(bekor @ May 27 2012, 00:33) *
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
Цитата(bekor @ May 26 2012, 23:33) *
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.

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

В гугле, по lI-ion BALANCER

http://www.analogzone.com/pwrt0207.pdf
Herz
Цитата(bekor @ May 26 2012, 22:47) *
Здравствуйте,
появилась идея поставить конденсаторы в место

у кого какие идеи ?

Хорошая идея. Осталось определить то самое место. biggrin.gif
iiv
Цитата(bekor @ May 27 2012, 01:47) *
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
Цитата(iiv @ May 27 2012, 14:27) *
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
Цитата(Microwatt @ May 27 2012, 18:29) *
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
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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.
Microwatt
Цитата(Methane @ May 27 2012, 19:03) *
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
Цитата(Microwatt @ May 27 2012, 23:07) *
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
Цитата(bekor @ May 28 2012, 17:11) *
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
Цитата(MrYuran @ May 28 2012, 17:21) *
немалый - это сколько в граммах?

за пару часов разряка с 2,6В до 2,0В
Microwatt
Цитата(bekor @ May 28 2012, 17:27) *
за пару часов разряка с 2,6В до 2,0В

т.е. 40% энергии теряется? Это много.
iiv
Цитата(bekor @ May 28 2012, 20:27) *
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
Цитата(MrYuran @ May 28 2012, 16:21) *
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
Цитата(Herz @ May 28 2012, 18:19) *
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
Цитата(Methane @ May 28 2012, 18:50) *
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...

Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
Methane
Цитата(Herz @ May 28 2012, 19:44) *
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
Цитата(Methane @ May 28 2012, 21:58) *
Ну так поясните в чем фишка. Может и мне нада.

Дык, сам хочу понять. biggrin.gif
MrYuran
Цитата(Herz @ May 28 2012, 19:19) *
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
Цитата(MrYuran @ May 29 2012, 08:38) *
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
Цитата(MaslovVG @ May 29 2012, 09:13) *
А не проще всетаки поставмть нормальный (исправный) аккумулятор

Который, естественно, НИКОГДА не разрядится sm.gif
MaslovVG
Цитата(MrYuran @ May 29 2012, 09:27) *
Который, естественно, НИКОГДА не разрядится sm.gif

Если разрядится аккумулятор никакой коннденсатор не поможет. Энергию из воздуха брать?
Methane
Цитата(MaslovVG @ May 29 2012, 08:41) *
Если разрядится аккумулятор никакой коннденсатор не поможет. Энергию из воздуха брать?

Есть такая штука, кривой стартер. sm.gif

bekor
Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны sad.gif
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаНажмите для просмотра прикрепленного файла
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.
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
Цитата(alexvu @ Jun 20 2012, 18:46) *
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.
Олег Тюмень
Цитата(Plain @ Jun 5 2012, 15:03) *
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____
Цитата(bekor @ Jun 5 2012, 11:42) *
Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны sad.gif

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.
serega_sh____
Ещё немного статей по данному направлению, см. ниже.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

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
Цитата(serega_sh____ @ Oct 19 2012, 13:36) *
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
Цитата(serega_sh____ @ Oct 19 2012, 14:36) *
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.

Цитата(bekor @ Jun 5 2012, 11:42) *
Не получилось! 115 Фарад оказалось слишком мало,
при первом же старте заряд с 13В упал до 6В за 2 секудны sad.gif

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.

Цитата(GetSmart @ Jun 5 2012, 16:19) *
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
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.