Конденсатор для автомобиля для запуска: Система гарантированного запуска на суперконденсаторах

Система гарантированного запуска на суперконденсаторах

С помощью такой системы запуск двигателя происходит еще быстрее и комфортнее. Теперь не нужно лезть с джамп стартером под капот и накидывать провода на клеммы, пачкая руки и теряя драгоценное время. Помимо более мощного запуска в бустерном режиме (с повышенным напряжением), система также поддерживает и буферный режим (постоянное параллельное соединение ионисторов и АКБ). Этот режим позволяет продлить срок службы АКБ в 2-4 раза, минимизировать колебания напряжения бортсети и уровень помех в ней, а также повысить качество звучания автомобильной аудиосистемы. В обзоре я расскажу об изготовлении и опыте эксплуатации такой системы гарантированного запуска, построенной на базе ранее описанного суперконденсаторного джамп стартера.

После того как я сделал суперконденсаторный джамп стартер и положил его в багажное отделение, он превратился, по сути, в редко используемый дополнительный аксессуар из «аварийного набора автомобилиста», наряду с тросом, запаской и саперной лопаткой. Но у связки АКБ+суперконденсатор есть и другие достоинства (например, те что дает буферный режим), которые при таком пассивном сценарии остаются неиспользованными.

Попробуем извлечь для своего автомобиля максимум пользы и удобства из того, что может дать стационарное подключение ионисторов к бортсети. Сам принцип работы системы гарантированного запуска очень простой – это подключение заряженных до 16 вольт ионисторов к АКБ непосредственно перед запуском двигателя. Такое подключение выполняется из салона, нажатием кнопки, нет необходимости выходить из машины и открывать капот. Напряжение на конденсаторах и АКБ контролируется с помощью блока управления, установленного в салоне. Этот же блок выполняет и зарядку конденсаторов.

Вначале я опишу изготовление такой системы. Дополнительную информацию (схемы подключения ионисторов, в чем разница между буферным и бустерным режимами, за счет чего улучшается срок службы АКБ, параметры бортсети и качество звучания автомобильной акустики) можно посмотреть под спойлером в конце обзора.

Изготовление блока управления

Это первый компонент системы, который я решил сделать. Требования к нему у меня были следующие. Он должен находиться в салоне, на виду у водителя, показывать состояние и напряжение суперконденсаторного модуля, а также обеспечивать включение и выключение режима зарядки модуля. С эстетической точки зрения, блок также должен гармонировать с интерьером салона, а не выглядеть как вырвиглазный пример лютого агротюнинга) Что у меня в итоге получилось, наверно сразу понятно из заглавного фото к обзору.

Наиболее органично было бы сделать управление в виде штатных кнопок на центральной консоли. У меня все места под кнопки на торпеде уже используются и ставить дополнительные кнопки просто некуда. Поэтому я решил использовать когда-то купленную накладку тоннеля КПП под две дополнительные кнопки. Поскольку кнопок две, было задумано поставить в каждую из них по вольтметру, которые бы показывали напряжение на АКБ и на ионисторах. Купил 2 вольтметра минимального размера 0.28” 0-30V aliexpress.com/item/32843520253.html и в оффлайне купил пару штатных кнопок для переделки. Но встроить вольтметры в кнопки не получилось, они (точнее, их платы) оказались слишком крупными((( Я упоминаю вариант со штатными кнопками потому, что он вполне рабочий и будет выглядеть в салоне пожалуй наиболее гармонично. Но для моей модели авто он, к сожалению, не подошел из-за недостаточных размеров штатных кнопок.

Тогда будем делать блок управления с использованием дискретных клавишных переключателей (10A/12V DC, 16(10)A/250V AC), купленных в оффлайне. Отрезаем от накладки все лишнее:

Отпаиваем от вольтметров провода и соединяем их торцами с помощью автоскотча 3М. Снимаем накладку с панельного вольтамперметра и убираем все лишнее. Вырезаем из пластика защитное стекло и готовим к наклейке в накладку. Стык между вольтметрами зачерняем маркером:

Вклеиваем стекло и вольтметры. Торцы вольтметров зачерняем маркером:

Блок управления почти готов. На общей схеме всей системы он справа и выделен пунктиром:

Для удобства понимания я также перерисовал и добавил сюда схему суперконденсаторного модуля из прошлого обзора.

Припаиваем провода и понижающий DC/DC преобразователь aliexpress.com/item/32988783084.html для питания вольтметров. Зачем он нужен? По двум причинам. Хотя в вольтметрах стоит линейный стабилизатор питания, при напряжении выше 15 вольт он перегревается, что снижает точность показаний и сокращает срок службы вольтметров. Производитель рекомендует напряжение питания 5-15V. При работе стартера напряжение в бортсети может просесть до 8-9 вольт. Для работы понижайки нужна минимальная разница в несколько вольт между входным и выходным напряжением. Поэтому на понижайке я выставил 5 вольт. Вторая причина в том, что напряжение на ионисторах может быть меньше 5 вольт или вообще нулевым при полном разряде. В этом случае вольтметр без понижайки (т.е. с питанием от измеряемой цепи) работать не сможет.

Наклеиваем понижающий DC/DC преобразователь на боковую сторону переключателя с помощью автоскотча 3М. Клавишные переключатели подключаем автоклеммами, а соединения проводов обжимаем наконечниками НШВИ:

В местном автомагазине покупаю 5-контактную колодку в сборе и реле. Подключаю колодку, соединения проводов изолирую термоусадкой:

Блок управления готов:

Проверим точность показаний вольтметров. Производителем заявлен диапазон измерений 0.00-9.99-10.0-30.0V и точность для данного диапазона 0.2%（±2).

Результаты проверки меня полностью удовлетворили.

Изготовление корпуса под суперконденсаторный модуль, подключение силового и защитного реле

При заряде модуля от АКБ его выход нужно отключать от АКБ, иначе встроенный в модуль преобразователь может выйти из строя. Для отключения служит силовое реле DC12V 120A aliexpress.com/item/32812824781.html Второе реле обеспечивает дополнительную защиту, исключающую заряд модуля при возможном залипании контактов силового реле.

Готовим провода и наконечники для подключения. Силовые провода ПуГВ (ПВ3) сечением 10 мм². Параллельно катушкам реле ставим диоды в обратном направлении, для защиты от бросков напряжения при размыкании контактов. Изготавливаем короткий силовой кабель для подключения к выходу модуля. Делаем остальные коммутации под крышкой реле:

Делаем корпус под суперконденсаторный модуль и реле из подходящей пластиковой коробки. Лишние перегородки удаляем, недостающий вырез добавляем. Мелкое реле наклеиваем на большое с помощью того же самого автоскотча 3М. Фиксируем реле в отсеке вставками из вспененного полиэтилена. При установке в салон задвигаем эту коробку под водительское сиденье. Под капотом размещать нежелательно, ионисторы деградируют от жары, да и места у меня там нет.

Установка в автомобиль

Протягиваем силовые провода из салона под капот к АКБ через доступное технологическое отверстие в моторном отсеке. На плюсовой провод, на всем его протяжении, надеваем разрезную гофру. Обжимаем провода наконечниками под болт, усаживаем и прикручиваем к клеммам АКБ. В салоне под панелью монтируем размыкатель/автоматический предохранитель aliexpress.com/item/32797342228.html.

До и после.

Снимаем чехол рычага переключения передач и в боковой стенке тоннеля КПП сверлим отверстие для разъема блока управления. Подключаем суперконденсаторный модуль и реле к силовой проводке и к блоку управления. Кабели блока управления также прячем в разрезную гофру. Закрепляем кабель в отсеке рычага переключения передач и надеваем чехол обратно.

На этом установка системы завершена!

Запуск автомобиля с разряженной АКБ, который самостоятельно не заводится

Попробуем проверить, как система гарантированного запуска справится с самой, пожалуй, типичной проблемой – зима, в машине забыли что-то выключить и ушли, а на следующий день АКБ разрядилась, и автомобиль не заводится.

Для этого теста я оставил машину на ночь с включенными габаритами. Перед этим АКБ была почти полностью заряжена. Также я зарядил ионисторы до 16 вольт и отключил от АКБ перед тем как включить габариты. Ночью температура опускалась до минус 10. На следующий день АКБ разрядилась до 11.2 вольт, а ионисторы до 13.9 вольт. Температура двигателя на момент запуска была минус 7 градусов.

Опыт эксплуатации

Система была изготовлена и установлена на автомобиль несколько месяцев назад, осенью 2019 г. Работала и работает сейчас в буферном режиме. По сравнению со штатным режимом (без ионисторов), прокрутка и запуск двигателя происходит легче и быстрее. На авто стоит старая АКБ, сильно уставшая от прошлых разрядок в ноль из-за утечек. Менять ее на новую не собираюсь, надо же как-то отбивать расходы на систему гарантированного запуска). Из-за необычно мягкой зимы в наших краях всегда завожусь без проблем и в буферном режиме. Бустерный режим был успешно протестирован на холодном запуске с разряженной до 11.2 вольт АКБ при температуре ДВС минус 7 градусов. Насчет улучшения качества звука. Аудиосистема в машине стоит самая обычная, JVC KW-V12 (50 Вт х 4) + колонки JBL CS760C, отдельного усилителя и сабвуфера нет. На малой и средней громкости какой-либо разницы в качестве звука я не заметил. А на максимальной громкости напряжение в бортсети изменяется не так сильно и звучание басов стало в целом лучше.

Результат проекта

Система гарантированного запуска на суперконденсаторах (ионисторах)

Система состоит из суперконденсаторного модуля, блока управления с индикацией напряжения на АКБ и суперконденсаторах, блока коммутации и защитного отключения.

Система поддерживает три режима работы:
Буферный режим: суперконденсаторный модуль постоянно подключен к АКБ. Напряжение на АКБ и суперконденсаторном модуле – одинаково.
Бустерный режим (режим джамп стартера): Выход модуля отключается от АКБ, происходит заряд суперконденсаторов до напряжения 16 вольт от АКБ через повышающий преобразователь, затем выход модуля обратно подключается к АКБ и осуществляется запуск двигателя напряжением примерно 15 вольт.
Штатный режим работы АКБ: суперконденсаторный модуль отключен от АКБ.

Характеристики

Суперконденсаторный модуль — обзор;
— номинальное выходное напряжение 16 вольт;
— емкость 95 фарад;
— энергия 12,2 килоджоулей;
— заряд до 16 вольт от любого источника постоянного тока напряжением 7-35 вольт;
— индикация выходного напряжения;
— активное охлаждение встроенного step up / step down преобразователя и силовых ключей платы балансировки.

Блок управления

Обеспечивает заряд суперконденсаторного модуля в режиме джамп стартера, а также контроль напряжения на АКБ и суперконденсаторном модуле в любых режимах работы системы.

Блок коммутации и защитного отключения

Автоматическое отключение выхода суперконденсаторного модуля от АКБ при начале заряда в режиме джамп стартера. Ручное подключение/отключение от АКБ и аварийное отключение через автоматический размыкатель.

Возможности

— Гарантированный запуск автомобиля с бензиновым двигателем 1.6 л и стартером 1.4 КВт с разряженным (≥7.1 В) аккумулятором. Запуск более мощных автомобилей также возможен, но на практике не проверялся.
— Использование буферного режима работы системы облегчает запуск двигателя, позволяет продлить срок службы АКБ в 2-4 раза, минимизирует колебания напряжения бортсети и уровень помех в ней, а также повышает качество звучания автомобильной аудиосистемы.
— Система не требует никакого обслуживания.
— Морозоустойчивость.
— Безопасность при хранении и эксплуатации.
— Суперконденсаторы, на базе которых построена система, могут храниться в машине полностью разряженными и заряжаются от нуля до рабочего напряжения за несколько минут — даже от полностью разряженной (с напряжением 10,5 В согласно методике ГОСТ Р 53165–2008) АКБ.
— Суперконденсаторный модуль, входящий в систему, выполнен в виде автономного легкосъемного блока и может быть использован в качестве отдельного полнофункционального джамп стартера (обзор)

Спасибо за просмотр этого обзора! Буду рад, если какая-то информация окажется вам полезной.

Для тех, кто хочет большего

Какие бывают схемы подключения ионисторов к АКБ?

Буферная, бустерная, с повышающим преобразователем и без него, «островная архитектура» — когда суперконденсаторный модуль подключен только к стартеру и АКБ в запуске вообще не участвует, а также разные комбинации из вышеперечисленного. В своей системе я решил реализовать 2 режима подключения – буферный и бустерный с повышающим преобразователем.

В чем разница между буферным и бустерным режимами?

В буферном режиме суперконденсаторный модуль подключен к АКБ параллельно. Напряжение на АКБ и суперконденсаторном модуле одинаково и не может превышать максимальное штатное напряжение бортсети при запущенном двигателе и работающем генераторе, т.е. примерно 14.5 вольт.
Бустерный режим (от англ. boost -повышать напряжение) позволяет поднять напряжение бортсети примерно до 15 вольт при незапущенном двигателе и неработающем генераторе.

Зачем нужен бустерный режим?

Бустерный режим увеличивает мощность отдаваемую в стартер.
Чем выше напряжение при запуске, тем больше мощность, передаваемая стартеру (в ваттах, Р=U*I). Именно мощность обеспечивает запуск двигателя. Чем она больше, тем быстрее двигатель запускается.
А также, чем выше напряжение, тем выше энергия, которую может моментально выдать конденсатор (в джоулях, E= СU²/2). Если перевести джоули в киловатт-секунды, мы увидим, какую мощность может обеспечить суперконденсаторный модуль за этот промежуток времени. Например, энергия моего модуля составляет 12,2 килоджоулей, что равно 12,2 киловатт-секундам. Это означает, что модуль может отдать стартеру 12,2 киловатта за одну секунду, или 6,1 киловатт за 2 секунды, или 2 киловатта за 6 секунд, и т.д. При паспортной мощности моего стартера 1,4 киловатт.
В бустерном режиме мощность и энергия — максимальные. Это позволяет гарантированно завести двигатель, если в буферном режиме он не смог завестись из-за слишком разряженной АКБ.

Почему использование суперконденсаторов позволяет продлить срок службы АКБ?

Суперконденсаторы способны мгновенно принимать и выдавать высокую мощность на импульсные потребители типа стартера, снижая тем самым нагрузку на АКБ:

Источник: www.titanps.ru/files/sovmestnaja-rabota-akb-i-sk-titan.pdf

Насколько суперконденсаторы способны стабилизировать напряжение бортовой сети и снизить помехи в ней?

В дополнение к графику выше, можно посмотреть такие результаты тестов, проведенные Robert Zeff, известным разработчиком автомобильных усилителей и аудиосистем:


В этом тесте усилитель воспроизводит импульсный сигнал, длительность пачки импульсов составляет 300 миллисекунд. Видно, что просадка напряжения с конденсатором вдвое меньше.

При работе генератора подключение конденсатора также заметно снижает колебания напряжения и уровень помех:

Источник: kipelectronick.narod.ru/audio/audio.list/avto_zvuk/super_conder.htm

Буферное подключение суперконденсаторов поможет также избавиться от таких сетевых помех, как щелчки в динамиках при включении вентиляторов, реле и другого автомобильного электрооборудования.

Каким образом суперконденсаторы способны повысить качество звучания автомобильной аудиосистемы?

Известный у нас разработчик автомобильных аудиосистем, неоднократный призёр соревнований по автозвуку, преподаватель основ акустики и аудиотехники в МТУСИ (Московский технический университет связи и информатики), автор энциклопедии автозвука «Концертный зал на колёсах» А. И. Шихатов (aka Железный Шихман) сделал такое заключение по этому вопросу:

Буферные конденсаторы вряд ли окажут существенную помощь участникам SPL-состязаний, хотя и стабилизируют напряжение питания головных устройств и сигнальных процессоров. Однако они расширяют возможности батареи и обеспечивают неискаженную передачу импульсных сигналов, снижают коэффициент гармоник на низких частотах и будут весьма полезны поклонникам чистого звучания.

Суперконденсаторы вместо аккумулятора в автомобиле

Суперконденсатор или ионистор — это что-то нечто среднее между аккумулятором и обычным конденсатором. У него много плюсов, которыми не обладает аккумуляторная батарея. Поэтому, я познакомлю вас с полностью рабочим прототипом батареи для машины на ионисторах. С помощью него можно не просто завести двигатель пару раз, а вполне полноценно эксплуатировать автомобиль неограниченное время.

Понадобится

Этого хватит для первого опытного образца.

Первое испытание с запуском двигателя

Я купил 6 суперконденсаторов и плату балансовой защиты, бывают они продаются индивидуально под каждый ионистор, а бывает и цельная линейка под шесть штук.
Собрал все воедино.

Плата защиты исключает перезаряд суперконденсаторов напряжением выше 2,7В, поэтому использовать ее практически обязательно нужно, если включение элементов производится последовательно.
Далее я припаял клеммы и установил эту батарею на авто. Но предварительно ее необходимо зарядить небольшим током 5-7 А до рабочего напряжения. На это ушло 10-15 минут времени.

После подключения автомобиль завелся без лишних сложностей, двигатель работал стабильно, напряжение в бортовой сети держалось на должном уровне.
В ходе этого эксперимента выяснились следующие плюсы и минут: батарея из ионисторов быстро разряжалась при выключенном зажигании, а именно где-то через 5-6 часов напряжение падало до 10 В. Это был минус, а плюс был в том, что даже при этом напряжении автомобиль все ещё заводился, так как для ионистора любое напряжение рабочее, в отличии от аккумулятора.
В итоге запустить двигатель по прошествии одних суток уже не представлялось возможным. И я решил исправить данный недостаток в следующей конструкции.

Схема

Вот схема второго прототипа батареи.

Оговорюсь сразу: солнечной панели и второго аккумулятора в ней нет. Тут также используется линейка из суперконденсаторов с балансной платой. Также добавлен контроллер заряда аккумулятора, пара переключателей, вольтметр и сам небольшой аккумулятор емкостью 7,5АЧ.
Работа устройства такова: перед запуском авто открываем капот и счелкаем верхний по схеме переключатель. Через мощный 50 Ваттный резистор сопротивлением 1 Ом, ионистор начинает заряжаться от аккумулятора. Заряжать напрямую без этого резистора нельзя, так как для аккумулятора это будет равносильно короткому замыканию.

На все про все уходит 15 минут времени. Для меня это не критично. После этого можно заводить авто и ехать. Также парально резистору воткнут диод Шоттки. Он служит для зарядки аккумулятора после того как двигатель запущен.
А заряжается аккумуляторная батарея через контроллер зарядки.

Он нужен для того, чтобы каждый раз не щелкать переключатель включения, а один раз включить и ехать: встать у магазина и уйти на пару часов. И если ионистор начнет тянуть из аккумулятора ток, и разряжать его ниже 11,4 В, то контроллер зарядки тут же его отключит. Тем самым защитит батарею от полного разряда, что может ее погубить раньше срока.
Нижний по схеме переключатель служит для подключения вольтметра либо к ионисторам, либо к батарее.

Полностью рабочий экземпляр батареи на суперконденсаторах

Собрал всю схему в пластиковой коробке. Временно естественно, чисто покататься и испробовать новшество.

Вид устройства с верху.

Защитный контроллер.

Мощный токоограничивающий резистор.

Цифровой вольтметр виден через пластик.

Устанавливаем на автомобиль вместо штатной батареи.

Включаем зажигание и пробуем произвести пуск двигателя.

Мотор запустился быстро, без каких либо проблем.

Производится зарядка ионисторов и аккумуляторной батареи, о чем свидетельствуют показания вольтметра.

Заключение

Теперь поподробнее о достоинствах и недостатка:
Плюсы:

• В отличии от аккумулятора суперконденсаторы надежнее справляются с пиковым пусковым током. Пуск получается надежнее.
  
• Низкое напряжение вполне является рабочим.
  
• Имеет низкий вес, от чего всю коробку можно запросто таскать домой на всякий случай.
  
• Для пуска можно произвести зарядку даже от батареек и спокойно ехать в путь.

Минусы:

• Большой саморазряд. Передвигаться конечно можно, но если необходимо на короткий срок включить габариты или аварийную сигнализацию — мало на что хватит энергии, при заглушенном двигателе естественно.

Ну это то что пришло в голову. Теперь о стоимости. На Али Экспресс супер конденсаторы стоят не так уж и дорого. И если посчитать их 6 и балансную защиту, то выйдет дешевле чем кислотный аккумулятор.
На этом у меня все. Надеюсь мой эксперимент был для вас познавательным и интересным. Удачи всем!

Смотрите видео

Практическое применение конденсатора для запуска двигателя

Чтобы обеспечить оптимальный запуск автомобильного мотора, используются различные устройства и механизмы, от работоспособности которых зависит его функциональность. Одним из таковых считается генераторный узел, позволяющий в нормальном режиме функционировать мотору. Что представляет собой генераторный конденсатор для запуска двигателя, и как его проверить в домашних условиях — узнайте из этой статьи.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Описание конденсатора

Конденсаторный элемент представляет собой одну из составляющих частей электросети транспортного средства. По своей конструкции конденсатор — это емкость, в состав которой входит пара электродов. Причем для нормальной работы они должны быть заизолированы между собой при помощи диэлектрика.

Принцип работы

Демонтаж конденсатора с генераторного устройства ВАЗ 2110

Первостепенной функцией конденсатора является накопление электроэнергии. Соответственно, основным его параметром считается емкость — чем выше она будет, тем больше заряда сможет скопить конденсаторное устройство. На одной из установленных внутри корпуса пластин скапливается положительный заряд, а на второй — отрицательный. При этом он должен быть идентичным положительному заряду по величине.

В тот момент, когда уровень тока на обеих пластинах будет одинаковым и достигнет максимальной отметки, устройство передаст заряд дальше по цепи. Таким образом, он сможет защитить регулятор напряжения генератора от негативного воздействия сигналов на его входе.

В целом данное устройство выполняет такие задачи:

1. В цепи работы регуляторного элемента он предотвращает переход схемы в режим колебаний. Кроме того, он также позволяет предотвратить вероятность появления высокочастотных импульсных помех на работоспособность регуляторного устройства. То есть при рабочем конденсаторном устройстве исключаются любые пульсации, а также помехи, что очень важно для электросети авто в целом.
2. Также этот элемент ускоряет переключение транзисторного устройства, это происходит благодаря генерированию фактически мгновенных циклов разряда и заряда. Соответственно, в конечном итоге это приводит к снижению уровня энергетически затрат транзистора, а также к понижению уровня его нагрева. Иными словами, конденсаторный элемент позволяет устранить просадки напряжения на участке цепи (автор видео — канал Dmitriy Sherstniev).

Как вы поняли, основной задачей детали является снижение помех в радиодиапазоне. Это — важное требование в современных автомобилях, поскольку конденсатор генератора позволяет обеспечить качественную работу автомагнитолы, в частности, радиоприемника. Причем неважно, в каких условиях машина передвигается.

В электродвигателях авто

Если речь идет об электродвигателе транспортного средства, то в них могут использоваться несколько видов конденсаторов — они бывают рабочими, а также пусковыми. Рабочие детали представляют собой элементы, обеспечивающие оптимальное и, что немаловажно, корректное функционирование электромотора. Что касается девайсов пускового типа, то их предназначение заключается в улучшении пусковых характеристик силового агрегата, поэтому их предназначение не менее важно.

Какие функции выполняют пусковые конденсаторы:

• более экономное использование электрических приборов и всего оборудования;
• увеличение крутящего момента силового агрегата;
• возможность работать в нормальных условиях при повышенных нагрузках в бортовой сети;
• самая главная задача — обеспечение оптимального ресурса эксплуатации самого двигателя.

Если рабочие детали функционируют при запущенном моторе, то пусковые активируются при заведении силового агрегата. Несмотря на том, что пусковые девайсы выполняют множество полезных функций, устройства рабочего типа позволяют обеспечить наиболее оптимальную работу мотора после запуска.

Фотогалерея «Автомобильные конденсаторы»

1. Конденсаторное устройство для генератора CBB61 36 2. Изделие для отечественной «десятки»

Диагностика своими руками

Диагностика данного компонента осуществляется при помощи тестера — можно использовать мультиметр. Важно, чтобы на приборе была шкала с разметкой от 1 до 10 мОм. Как вариант, для диагностики можно использовать и мегаомметр.

Если конденсаторное устройство находится в исправном состоянии, то в результате диагностики вы должны увидеть, что:

• первостепенные показания прибора, которым вы тестируете, будут равны бесконечности;
• после подключения щупов к контактам, а именно, в момент соприкосновения, параметр сопротивления будет снижаться, после чего он опять вернется к бесконечности.

Если же в ходе диагностики случилось обратное, это говорит о необходимости замены элемента. Покупая такой девайс в магазине, рекомендуем сразу же проверить его работоспособность, чтобы не купить бракованную деталь (автор видео о диагностике — канал TipS & TrickS).

На что обращать внимание при выборе?

Вкратце расскажем о том, ан какие моменты следует обратить внимание при выборе устройства:

1. В первую очередь, обратите внимание на производителя. Конденсаторы сомнительного производства обычно имеют более короткий ресурс эксплуатации, в отличие от оригиналов.
2. При покупке обратите внимание на метод установки, в частности, монтажа детали. Также желательно, чтобы она была оснащена защитой от замыканий.
3. Если вы планируете самостоятельно установить изделие, то лучше отдать предпочтение деталям, оснащенным визуальными датчиками контроля от электросети авто. Это позволит значительно облегчить установку изделия и его использование в дальнейшем.

При необходимости конденсатор можно установить к схеме с любой мощностью. На сегодняшний день отечественный рынок электроники предлагает потребителям огромный ассортимент конденсаторных устройств для транспортных средств. Причем начиная от дешевых и простых по конструкции изделий, и заканчивая более дорогими и фирменными вариантами.

 Загрузка …

Видео «Как запустить двигатель с конденсаторами Maxwell»

Процесс запуска силового агрегата представлен на видео ниже (автор — канал Alex M).

Суперконденсаторы для запуска двигателей — РАДИОСХЕМЫ

Суперконденсатор, распространившийся в последнее время, не совсем корректное название такого устройства как ионистор. Ионистор в свою очередь является разновидностью конденсатора. Ионистор изобретен довольно давно — в 50-х годах, но в таком виде как сейчас он существует с 1982 года. Первые ионисторы с малым внутренним сопротивлением для применения в мощных схемах были разработаны фирмой PRI в 1982 году.

С появлением ионисторов стало возможным использовать конденсаторы в электрических цепях не только как преобразующий элемент, но и как источник напряжения. Ионистор широко применяются в качестве замены батареек для хранения информации о параметрах изделия при отсутствии внешнего питания. Такие элементы имеют несколько преимуществ над обычными химическими источниками тока — гальваническими элементами и аккумуляторами: 

• Высокие скорости заряда и разряда.
• Простота зарядного устройства
• Малая деградация даже после сотен тысяч циклов заряда/разряда
• Малый вес по сравнению с электролитическими конденсаторами подобной ёмкости
• Низкая токсичность материалов
• Неполярность (хотя на ионисторах и указаны «+» и «-«, это делается для обозначения полярности остаточного напряжения после его зарядки на заводе-изготовителе).

Плотность энергии ионисторов пока еще в несколько раз меньше возможностей аккумуляторов. Например, плотность энергии ионистора BCAP3000 3000Ф x 2.7В массой 0.51 кг составляет 21.4 кДж/кг. Это в 7.6 раз меньше плотности энергии свинцовых электролитических аккумуляторов, в 25 раз меньше литий-полимерных аккумуляторов, но в десятки раз больше плотности энергии электролитического конденсатора. Плотность мощности ионистора зависит от внутреннего сопротивления. В последних моделях ионисторов внутреннее сопротивление достаточно мало, что позволяет получать мощность, сравнимую с аккумуляторной.

В 1997 году исследователи из CSIRO разработали супер-конденсатор, который мог хранить большой заряд за счёт использования плёночных полимеров в качестве диэлектрика. Электроды были изготовлены из углеродных нанотрубок. У обычных конденсаторов удельная энергия составляет 0,5 Вт·ч/кг, а у конденсаторов PET она была в 4 раза больше.

В 2008 году исследователи разработали опытный образец ионистора на основе графеновых электродов, обладающий удельной энергоёмкостью до 32 Вт·ч/кг, сравнимую с таковой для свинцово-кислотных аккумуляторов (30—40 Вт·ч/кг).

Срок службы ионисторов велик. Проводились исследования по определению максимального числа циклов заряд-разряд. После 100 000 циклов не наблюдалось ухудшения характеристик. Согласно недавним заявлениям сотрудников MIT, ионисторы могут в скором времени заменить обычные аккумуляторы. Кроме того, в 2009 году были проведены испытания аккумулятора на основе ионистора, в котором в пористый материал были введены наночастицы железа. Полученный двойной электрический слой пропускал электроны в два раза быстрее за счет создания туннельного эффекта.

Новая конструкция суперконденсатора, предложенная специалистами из Nanotek Instruments Inc. (США), имеет электроды, состоящие из графена с примесями повышающего проводимость ацетилена и связующего вещества PTFE. В качестве электролита использовалось вещество, известное в электрохимии как EMIMBF4. К слову, именно эта научная группа в 2006 году впервые предположила, что графен в принципе может использоваться для создания подобных устройств. В результате применения указанных веществ ученые создали в защитной камере конденсаторы размерами не больше монеты.

Энергетическая плотность полученного устройства по порядку сравнима с никель-металлогидридными батареями. Если говорить о цифрах, то плотность энергии в созданном устройстве – порядка 85,6 Вт*час/кг при комнатной температуре и порядка 136 Вт*час/кг при 80 градусах по шкале Цельсия. Однако, как было отмечено выше, устройство имеет громадное преимущество по сравнению с привычными батареями, заключающееся в том, что оно может быть заряжено и разряжено чрезвычайно быстро. Сами разработчики считают свое творение настоящим технологическим прорывом. Возможность быстрого заряда означает, что в будущем подобная конструкция может использоваться для питания мобильных телефонов и другой пользовательской портативной техники.

Суперконденсаторы Российского производства

В Национальном исследовательском технологическом университете России МИСиС в сотрудничестве с компанией ТЭЭМП, на основе уникального материала, схожего с графеном и нанотрубками, разработали супер конденсаторы, которые применили в системах для запуска двигателей тяжелой техники при экстремально низких температурах.

Внутри суперконденсатора — наноуглеродный материал из органического волокна с высокой проводимостью тока и повышенной удельной энергоемкостью – до 20 Ф/куб.см активной массы (одно из распространенных в научной среде его названий — «вискерсы») и низкой себестоимостью производства. Новая идеология сборки модулей суперконденсаторов, снижающая трудоёмкость изготовления накопителей, и оригинальная технология получения электродных материалов из органических волокон в перспективе позволяют снизить себестоимость изготовления накопителя энергии почти в 3 раза, — говорят представители компании «ТЭЭМП». Производство новейших российских суперконденсаторов по описанной выше технологии планируется запустить в первом квартале 2017 года в Московская области.

Первая линейка устройств с использованием суперконденсаторов нового типа уже создана. Разработчики акцентируют в ней внимание на системе запуска двигателей, «содержащей внутри гибридный накопитель электроэнергии на основе модуля суперконденсаторов и бензиновый генератор». Она способна работать в автономном режиме, не требует наличия электросети и в заряженном состоянии может 10 раз подряд завести, к примеру, тяжелый самосвал при температурах от -40 °C до -60° C. Система может использоваться для запуска самолетов малой авиации, которые требуют большой мощности в короткий промежуток времени, что быстро выводит обычные аккумуляторы из строя. Такое устройство уже тестировалось осенью 2016 года для запуска военной техники и получило положительные отзывы.

Проверка и замена пускового конденсатора

 

Для чего нужен пусковой конденсатор?

Пусковой и рабочий конденсаторы служат для запуска и работы элетродвигателей работающих в однофазной сети 220 В.

Поэтому их ещё называют фазосдвигающими.

Место установки — между линией питания и пусковой обмоткой электродвигателя. 

Условное обозначение конденсаторов на схемах

 

Графическое обозначение на схеме показано на рисунке, буквенное обозначение-С  и порядковый номер по схеме.

 

Основные параметры конденсаторов

 

Ёмкость конденсатора-характеризует энергию,которую способен накопить конденсатор,а также ток который он способен пропустить через себя. Измеряется в Фарадах с множительной приставкой (нано, микро и т.д.).

Самые используемые номиналы для рабочих и пусковых конденсаторов от 1 мкФ (μF) до 100 мкФ (μF).

Номинальное напряжение конденсатора- напряжение, при котором конденсатор способен надёжно и долговременно работать, сохраняя свои параметры.

Известные производители конденсаторов указывают на его корпусе напряжение и соответствующую ему гарантированную наработку в часах,например:

• 400 В — 10000 часов
• 450 В —  5000 часов
• 500 В —  1000 часов

 

Проверка пускового и рабочего конденсаторов

 

Проверить конденсатор можно с помощью измерителя ёмкости конденсаторов, такие приборы выпускаются как отдельно, так и в составе мультиметра- универсального прибора, который может измерять много параметров. Рассмотрим проверку мультиметром.

• обесточиваем кондиционер
• разряжаем конденсатор, закоротив еговыводы
• снимаем одну из клемм (любую)
• выставляем прибор на измерение ёмкости конденсаторов
• прислоняем щупы к выводам конденсатора
• считываем с экрана значение ёмкости

 

У всех приборов разное обозначение режима измерения конденсаторов, основные типы ниже на картинках.

 

В этом мультиметре режим выбирается переключателем, его необходимо поставить в режим Fcх.Щупы включить в гнёзда с обозначением Сх.

Переключение предела измерения ёмкости ручное. Максимальное значение 100 мкФ.

 

У этого измерительного прибора автоматический режим, необходимо только его выбрать, как показано на картинке.

 

Измерительный пинцет от Mastech также автоматически измеряет ёмкость, необходимо только выбрать режим кнопкой FUNC, нажимая её, пока не появится индикация F.

   

 

Для проверки ёмкости, считываем на корпусе конденсатора её значение и ставим заведомо больший предел измерения на приборе. (Если он не автоматический)

К примеру, номинал 2,5 мкФ (μF), на приборе ставим 20 мкФ (μF).

После подсоединения щупов к выводам конденсатора ждём показаний на экране, к примеру время измерения ёмкости 40 мкФ первым прибором — менее одной секунды, вторым — более одной минуты, так что следует ждать.

Если номинал не соответствует указанному на корпусе конденсатора, то его необходимо заменить и если нужно подобрать аналог.

 

Замена и подбор пускового/рабочего конденсатора

 

Если имеется оригинальный конденсатор, то понятно, что просто-напросто необходимо поставить его на место старого и всё. Полярность не имеет значения, то есть выводы конденсатора не имеют обозначений плюс «+» и минус «-» и их можно подключить как угодно.

Категорически нельзя применять электролитические конденсаторы (узнать их можно по меньшим размерам, при той же ёмкости, и обозначению плюс и минус на корпусе). Как следствие применения — термическое разрушение. Для этих целей производители специально выпускают неполярные конденсаторы для работы в цепи переменного тока, которые имеют удобное крепление и плоские клеммы, для быстрой установки.

Если нужного номинала нет, то его можно получить параллельным соединением конденсаторов. Общая ёмкость будет равна сумме двух конденсаторов:

С_общ=С₁+С₂+…С_п

То есть, если соединить два конденсатора по 35 мкФ, получим общую ёмкость 70 мкФ, напряжение при котором они смогут работать будет соответствовать их номинальному напряжению.

Такая замена абсолютно равноценна одному конденсатору большей ёмкости.

Если во время замены перепутались провода, то правильное подключение можно посмотреть по схеме на корпусе или здесь: Схема подключения конденсатора к компрессору

Типы конденсаторов

Для запуска мощных двигателей компрессоров применяют маслонаполненные неполярные конденсаторы.

Корпус внутри заполнен маслом для хорошей передачи тепла на поверхность корпуса. Корпус обычно металлический, аллюминиевый. 

Самые доступные конденсаторы такого типа CBB65.

 

Для запуска менее мощной нагрузки, например двигателей вентиляторов, используют сухие конденсаторы, корпус которых, обычно, пластмассовый.

Наиболее распространённые конденсаторы   этого типа CBB60, CBB61.

Клеммы для удобства соединения сдвоенные или счетверённые.

 

Зачем нужен конденсатор для автоакустики:рассмотрим подробно

Зачем нужен конденсатор для автоакустики

Зачем нужен конденсатор для автоакустики, знают все те, кто так или иначе сталкивался с автозвуком. Дело в том, что когда устанавливается аудиосистема своими руками, приходится изучать множество материалов.
И в рекомендациях указывается, что вместе с усилителем обязательно должен ставиться конденсатор или накопитель. Нужны ли конденсаторы для акустики в авто или все это мифы.
Если нужны, то зачем и какова их роль во всей системе. Вот о чем пойдет речь в нашей статье.

Общая информация

Лучшие конденсаторы для акустики

Итак, зачем же нужен конденсатор? Как известно, цена на него не маленькая и не все автомобилисты, даже любители хорошего звука, желают лишний раз урезать свой бюджет.
С другой стороны, каждый меломан рано или поздно обзаводится мощной акустической системой или доводит ее до совершенства. Это очень хорошо, но чем мощнее система, тем больше энергии ей подавай.

Примечание. АКБ не способна отдавать такую энергию, в результате чего происходит просадка (ниже подробно описывается, что это значит). Выражается просадка тем, что фары автомобиля начинают «моргать», падает мощность усилителя, бас идущий от сабвуфера, прежде четкий, становится «размытым».
В отдельных и особо тяжелых случаях резкое падение напряжения усилителя приводит к клиппингу, что грозит повреждением динамиков.

Правда или нет

Обзор автоакустики

По сей день и в интернете, на различных форумах, в блогах ведутся горячие споры, относительно надобности или бесполезности такого накопителя, как конденсатор. Сами споры, к огромному сожалению любителей автозвука, к истине никакой не приводят.
Они полностью бесполезны, ввиду того, что оппоненты даже не имеют начального школьного представления, касающиеся физики.

Примечание. Самая большая глупость, которую можно вычитать из форумов, гласит, что надо устанавливать конденсатор из расчета только фарадов на киловатт. Такие рекомендации в корне не верны, так как не поймешь, откуда они взяты.

Итак, чтобы в некоторой степени раскрыть завесу, давайте вернемся к урокам по физике. По мере того, как будут обновляться в нашей памяти ценные знания, все мифы исчезнут, как утренний дымок.

Различия конденсатора и АКБ

Важно знать:

• Конденсатор для басовика, это тот же потребитель питания, который не способен сам вырабатывать электроэнергию. Но он способен ее накапливать, а затем потреблять на собственные утечки, но не утечки АКБ;
• Задача конденсатора накапливать энергию, а затем отдавать ее потребителю. Сам накопитель обладает крайне низким внутренним сопротивлением и по этой причине «расстается» с энергией очень быстро (кстати, и накапливает ее тоже не медленно).

Примечание. Отличие конденсатора от аккумулятора в том, что пик отдачи энергии у конденсатора приходится только на первый миг, а затем происходит резкий упадок заряда. Тем самым, падает и скорость отдачи вместе с зарядом.

Различия конденсатора и ионистора

Ионистор для сабвуфера

Ионисторы – это то, что возят у себя в багажнике большая часть меломанов.
Отличается от конденсатора следующими параметрами:

• Огромными потерями;
• Большим сопротивление;
• Отдает заряд гораздо медленнее;
• Стоит в несколько раз дешевле, чем конденсатор той же емкости.

Оптимальное время работы ионистора равно: 1 сек/83 кул.

Проверка ионистора

Рекомендуется проверять ионистор, чтобы наглядно понимать, как он работает:

• Цепляем ионистор в акустическую систему с просадками питания;
• Заводим и наблюдаем, что напряжение на клеммах усиливается. Пока все в порядке;
• Увеличиваем громкость и замечаем, что напряжение садится с 13 до 10 вольт.

Примечание. Все это означает, что при первом ударе саба заряд упадет и ионистор превратится в лишний компонент питания, поскольку полезным и активным он бывает лишь, когда его заряд больше напряжения в сети.

Такая ситуация среди любителей автозвука называется просадкой, но она может быть значительно хуже, если используются в питании тонкие некачественные провода и дешевый обмедненный алюминий. В этом случае к обычной просадке добавляется еще и просадка кабеля.

Примечание. Надо знать, чем опасна просадка кабеля. Дело в том, что при резком возрастании потребления происходит реактивное сопротивление. Чем больше и быстрее пользователь попытается взять с кабеля энергию, тем тот (кабель) сильнее этому будет препятствовать (если он тонкий и длинный).

Проблема дешевого и некачественного кабеля отразится и на ионисторе, который разрядившись, уже не сможет более получить энергию.

Установка конденсатора

При установке конденсатора рекомендуется подключать его параллельно питанию усилителя(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель: сам себе мастер). Ставить его надо, как можно ближе к усилителю мощности, по крайней мере, не дальше 60 см.
Если на место ионистора поставить конденсатор, то результат будет намного эффективнее.
Делается все так:

• Генератор автомобиля ремонтируется или ставится новый;
• От него прокладывается кабель на массу и плюс;
• Ставится новая АКБ;
• Все клеммы меняются или тщательно зачищаются;
• Прокладывается силовой медный кабель хорошего качества с достаточным сечением;

Схема конденсатора

• Подключаем усилитель, не забываем предохранитель.

Совет. Пока не проверим все клеммы и не удостоверимся, что есть 14 вольт, конденсатор не соединяем.

• После того, как все будет проверено, можно подключать и конденсатор. Замеры на клеммах покажут те же результаты, но удивляться не стоит. Если цепь «живая» и питания хватает, то конденсатору нечего включаться и он как бы ждет своего часа.

Примечание. Еще одним заблуждением является тот факт, что якобы конденсатор нуждается в системах, где необходима большая громкость или на соревнованиях эс пи эль. В обычных случаях, конденсатор удачно заменит ионистор.

Доказать необходимость конденсатора и в обычных автомобильных акустических системах можно, исходя из нижеприведенного:

• Замер конденсатора может долго длиться, а от этого «проснется» даже самый кислотный аккумулятор и тем самым, сумеет отдать весь свой потенциал;
• Среди так называемого эс пи элевого братства более принято использование гелеевых батарей, способных «стрелять» сотнями ампер с поразительной скоростью. Как бы ни был конденсатор восхваляем, но при такой скорости он будет «чувствовать» себя явно не у дел;
• Опять же, касательно эс пи эль, конденсатор не к месту, так как является потребителем энергии, что для эс пи эль явное зло.

Одним словом, в эс пи эль уж точно никакой конденсатор или иной накопитель не используется.

Лучшие конденсаторы

Какой конденсатор лучше для акустики

На сегодняшний день, конденсаторов, как и любой другой продукции автозвука, на рынке очень много. Некоторые производители усилителей, даже заранее предусматривают клеммы, предназначенные для подключения конденсатора.

Примечание. К таким усилителям можно отнести Аудисон Весис HV Venti, который даже признан лучшим акустическим усилителем прошлого года.

Focal

Другой известный производитель усилителей и высококачественной аудиотехники, но уже из Франции, Фокал, в своих моделях использует иное решение: для конденсаторов здесь предусматривается место после блока питания усилителя. Именно здесь, как утверждают эксперты, эффективность использования дополнительных накопителей во много раз выше.

Конденсатор какой лучше для акустики

Примечание. Недостатком такого конденсатора, является то, что подходит он только к усилителям своей марки Фокал.

Особенности у этого конденсатора следующие:

• Значительно улучшит характеристику звучания;
• Это даже не один конденсатор, а несколько. Они собраны в единый модуль.

Примечание. Количество конденсаторов соответствует числу блоков питания усилителей.

• Подключение осуществляется посредством комплектного кабеля через специальный разъем;
• В сложных режимах работы повышается стабильность усилителя за счет технологии High-Cap.

В процессе установки конденсатора своими руками, будет полезно посмотреть тематический видео обзор. Не менее важны качественные фото – материалы, схемы, инструкция и чертежи. Цена на конденсаторы разная, но лучший из всех стоит не дешево.

Григорий с детства обожал машины, а в подростковом возрасте, когда самостоятельно подключил автомагнитолу в отцовской девятке, понял, что машины будут его работой, хобби, призванием. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

---

Конденсатор вместо аккумулятора / Статьи и обзоры / Элек.ру

Для накопления электроэнергии люди сначала использовали конденсаторы. Потом, когда электротехника вышла за пределы лабораторных опытов, изобрели аккумуляторы, ставшие основным средством для запасания электрической энергии. Но в начале XXI века снова предлагается использовать конденсаторы для питания электрооборудования. Насколько это возможно и уйдут ли аккумуляторы окончательно в прошлое?

Причина, по которой конденсаторы были вытеснены аккумуляторами, была связана со значительно большими значениями электроэнергии, которые они способны накапливать. Другой причиной является то, что при разряде напряжение на выходе аккумулятора меняется очень слабо, так что стабилизатор напряжения или не требуется или же может иметь очень простую конструкцию.

Главное различие между конденсаторами и аккумуляторами заключается в том, что конденсаторы непосредственно хранят электрический заряд, а аккумуляторы превращают электрическую энергию в химическую, запасают ее, а потом обратно преобразуют химическую энерию в электрическую.

При преобразованиях энергии часть ее теряется. Поэтому даже у лучших аккумуляторов КПД составляет не более 90%, в то время, как у конденсаторов он может достигать 99%. Интенсивность химических реакций зависит от температуры, поэтому на морозе аккумуляторы работают заметно хуже, чем при комнатной температуре. Кроме этого, химические реакции в аккумуляторах не полностью обратимы. Отсюда малое количество циклов заряда-разряда (порядка единиц тысяч, чаще всего ресурс аккумулятора составляет около 1000 циклов заряда-разряда), а также «эффект памяти». Напомним, что «эффект памяти» заключается в том, что аккумулятор нужно всегда разряжать до определенной величины накопленной энергии, тогда его емкость будет максимальной. Если же после разрядки в нем остается больше энергии, то емкость аккумулятора будет постепенно уменьшаться. «Эффект памяти» свойственнен практически всем серийно выпускаемым типам аккумуляторов, кроме, кислотных (включая их разновидности — гелевые и AGM). Хотя принято считать, что литий-ионным и литий-полимерным аккумуляторам он не свойственнен, на самом деле и у них он есть, просто проявляется в меньшей степени, чем в других типах. Что же касается кислотных аккумуляторов, то в них проявляется эффект сульфатации пластин, вызывающий необратимую порчу источника питания. Одной из причин является длительное нахождение аккумулятора в состоянии заряда менее, чем на 50%.

Применительно к альтернативной энергетике «эффект памяти» и сульфатация пластин являются серьезными проблемами. Дело в том, что поступление энергии от таких источников, как солнечные батареи и ветряки, сложно спрогнозировать. В результате заряд и разряд аккумуляторов происходят хаотично, в неоптимальном режиме.

Для современного ритма жизни оказывается абсолютно неприемлемо, что аккумуляторы приходится заряжать несколько часов. Например, как вы себе представляете поездку на электромобиле на дальние расстояния, если разрядившийся аккумулятор задержит вас на несколько часов в пункте зарядки? Скорость зарядки аккумулятора ограничена скоростью протекающих в нем химических процессов. Можно сократить время зарядки до 1 часа, но никак не до нескольких минут. В то же время, скорость зарядки конденсатора ограничена только максимальным током, который дает зарядное устройство.

Перечисленные недостатки аккумуляторов сделали актуальным использование вместо них конденсаторов.

Использование двойного электрического слоя

На протяжении многих десятилетий самой большой емкостью обладали электролитические конденсаторы. В них одной из обкладок являлась металлическая фольга, другой — электролит, а изоляцией между обкладками — окись металла, которой покрыта фольга. У электролитических конденсаторов емкость может достигать сотых долей фарады, что недостаточно для того, чтобы полноценно заменить аккумулятор.

Сравнение конструкций разных типов конденстаторов (Источник: Википедия)

Большую емкость, измеряемую тысячами фарад, позволяют получить конденсаторы, основанные на так называемом двойном электрическом слое. Принцип их работы следующий. Двойной электрический слой возникает при определенных условиях на границе веществ в твердой и жидкой фазах. Образуются два слоя ионов с зарядами противоположного знака, но одинаковой величины. Если очень упростить ситуацию, то образуется конденсатор, «обкладками» которого являются указанные слои ионов, расстояние между которыми равно нескольким атомам.

Суперконденсаторы различной емкости производства Maxwell

Конденсаторы, основанные на данном эффекте, иногда называют ионисторами. На самом деле, этот термин не только к конденсаторам, в которых накапливается электрический заряд, но и к другим устройствам для накопления электроэнергии — с частичным преобразованием электрической энергии в химическую наряду с сохранением электрического заряда (гибридный ионистор), а также для аккумуляторов, основанных на двойном электрическом слое (так называемые псевдоконденсаторы). Поэтому более подходящим является термин «суперконденсаторы». Иногда вместо него используется тождественный ему термин «ультраконденсатор».

Техническая реализация

Суперконденсатор представляет собой две обкладки из активированного угля, залитые электролитом. Между ними расположена мембрана, которая пропускает электролит, но препятствует физическому перемещению частиц активированного угля между обкладками.

Следует отметить, что суперконденсаторы сами по себе не имеют полярности. Этим они принципиально отличаются от электролитических конденсаторов, для которых, как правило, свойственна полярность, несоблюдение которой приводит к выходу конденсатора из строя. Тем не менее, на суперконденсаторах также наносится полярности. Связано это с тем, что суперконденсаторы сходят с заводского конвейера уже заряженными, маркировка и означает полярность этого заряда.

Параметры суперконденсаторов

Максимальная емкость отдельного суперконденсатора, достигнутая на момент написания статьи, составляет 12000 Ф. У массово выпускаемых супероконденсаторов она не превышает 3000 Ф. Максимально допустимое напряжение между обкладками не превышает 10 В. Для серийно выпускаемых суперконденсаторов этот показатель, как правило, лежит в пределах 2,3 – 2,7 В.   Низкое рабочее напряжение требует использование преобразователя напряжения с функцией стабилизатора. Дело в том, что при разряде напряжение на обкладках конденсатора изменяется в широких пределах. Построение преобразователя напряжения для подключения нагрузки и зарядного устройства являются нетривиальной задачей. Предположим, что вам нужно питать нагрузку с мощностью 60 Вт.

Для упрощения рассмотрения вопроса пренебрежем потерями в преобразователе напряжения и стабилизаторе. В том случае, если вы работаете с обычным аккумулятором с напряжением 12 В, то управляющая электроника должна выдерживать ток в 5 А. Такие электронные приборы широко распространены и стоят недорого. Но совсем другая ситуация складывается при использовании суперконденсатора, напряжение на котором составляет 2,5 В. Тогда ток, протекающий через электронные компоненты преобразователя, может достигать 24 А, что требует новых подходов к схмотехнике и современной элементной базы. Именно сложностью с построением преобразователя и стабилизатора можно объяснить тот факт, что суперконденсаторы, серийный выпуск которых был начат еще в 70-х годах XX века, только сейчас стали широко использоваться в самых разных областях.

Принципиальная схема источника бесперебойного питания
напряжением на суперконденсаторах, основные узлы реализованы
на одной микосхеме производства LinearTechnology

Суперконденсаторы могут соединяться в батареи с использованием последовательного или параллельного соединения. В первом случае повышается максимально допустимое напряжение. Во втором случае — емкость. Повышение максимально допустимого напряжения таким способом является одним из способов решения проблемы, но заплатить за нее придется снижением емкости.

Размеры суперконденсаторов, естественно, зависят от их емкости. Типичный суперконденсатор емкостью 3000 Ф представляет собой цилиндр диаметром около 5 см и длиной 14 см. При емкости 10 Ф суперконденсатор имеет размеры, сопоставимые с человеческим ногтем.

Хорошие суперконденсаторы способны выдержать сотни тысяч циклов заряда-разряда, превосходя по этому параметру аккумуляторы примерно в 100 раз. Но, как и у электролитических конденсаторов, для суперконденсаторов стоит проблема старения из-за постепенной утечки электролита. Пока сколь-нибудь полной статистики выхода из строя суперконденсаторов по данной причине не накоплено, но по косвенным данным, срок службы суперконденсаторов можно приблизительно оценить величиной 15 лет.

Накапливаемая энергия

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в джоулях:

E = CU²/2,
где C — емкость, выраженная в фарадах, U — напряжение на обкладках, выраженное в вольтах.

Количество энергии, запасенной в конденсаторе, выраженное в кВтч, равно:

W = CU²/7200000

Отсюда, конденсатор емкостью 3000 Ф с напряжением между обкладками 2,5 В способен запасти в себе только 0,0026 кВтч. Как это можно соотнести, например, с литий-ионным аккумулятором? Если принять его выходное напряжение не зависящим от степени разряда и равным 3,6 В, то количество энергии 0,0026 кВтч будет запасено в литий-ионном аккумуляторе емкостью 0,72 Ач. Увы, весьма скромный результат.

Применение суперконденсаторов

Системы аварийного освещения являются тем местом, где использование суперконденсаторов вместо аккумуляторов дает ощутимый выигрыш. В самом деле, именно для этого применения характерна неравномерность разрядки. Кроме этого, желательно, чтобы зарядка аварийного светильника происходила быстро, и чтобы используемый в нем резервный источник питания имел большую надежность. Источник резервного питания на основе суперконденсатора можно встроить непосредственно в светодиодную лампу T8. Такие лампы уже выпускаются рядом китайских фирм.

Грунтовый светодиодный светильник с питанием
от солнечных батарей, накопление энергии
в котором осуществляется в суперконденсаторе

Как уже отмечалось, развитие суперконденсаторов во многом связано с интересом к альтернативным источникам энергии. Но практическое применение пока ограничено светодиодными светильниками, получающими энергию от солнца.

Активно развивается такое направление как использование суперконденсаторов для запуска электрооборудования.

Суперконденсаторы способны дать большое количество энергии в короткий интервал времени. Запитывая электрооборудование в момент пуска от суперконденсатора, можно уменьшить пиковые нагрузки на электросеть и в конечном счете уменьшить запас на пусковые токи, добившись огромной экономии средств.

Соединив несколько суперконденсаторов в батарею, мы можем достичь емкости, сопоставимой с аккумуляторами, используемыми в электромобилях. Но весить эта батарея будет в несколько раз больше аккумулятора, что для транспортных средств неприемлемо. Решить проблему можно, используя суперконденсаторы на основе графена, но они пока существуют только в качестве опытных образцов. Тем не менее, перспективный вариант знаменитого «Ё-мобиля», работающий только от электричества, в качестве источника питания будет использовать суперконденсаторы нового поколения, разработка которых ведется российскими учеными.

Суперконденсаторы также дадут выигрыш при замене аккумуляторов в обычных машинах, работающих на бензине или дизельном топливе — их использование в таких транспортных средствах уже является реальностью.

Пока же самым удачным из реализованных проектов внедрения суперконденсаторов можно считать новые троллейбусы российского производства, вышедшие недавно на улицы Москвы. При прекращении подачи напряжения в контактную сеть или же при «слетании» токосъемников троллейбус может проехать на небольшой (порядка 15 км/ч) скорости несколько сотен метров в место, где он не будет мешать движению на дороге. Источником энергии при таких маневрах для него является батарея суперконденсаторов.

В общем, пока суперконденсаторы могут вытеснить аккумуляторы только в отдельных «нишах». Но технологии бурно развиваются, что позволяет ожидать, что уже в ближайшем будущем область применения суперконденсаторов значительно расширится.

Алексей Васильев

Суперконденсатор Очень мощный и надежный автомобильный стартер для автомобиля 12 В | |

Переходная коробка для автомобиля, состоящая из сверхконденсатора, имеет свои уникальные характеристики: высокая эффективность, большой ток разряда, широкий диапазон напряжения и температуры, длительный срок службы, не требует обслуживания и больше подходит для условий окружающей среды для аварийного запуска -вверх.

Он работает для автомобилей, морских судов, RTV, мотоциклов, садовых тракторов, такси, автомобилей скорой помощи; идеально подходит в качестве стартера для помощи на дороге!

Защита от ударов

Резиновая крышка для всего продукта, защищает руки от повреждений и защищает устройство от ударов

● Резина толщиной 3 мм

● Чувство комфорта

● Промышленный светодиодный фонарик

используется для кемпинга ночью.

Как использовать сверхконденсатор для запуска автомобиля?

1. Подключите красный (+) зажим стартера к красному (+) положительному выводу автомобиля, затем подсоедините черный (-) зажим к черному (-) отрицательному выводу автомобиля.
2. Когда экран переключается на «JUMP START READY», можно запустить автомобиль.
3. Если конденсатор отключен, он может заряжаться от автомобильного аккумулятора.
Когда экран переключается на «JUMP START READY», он может запустить двигатель от внешнего источника.
4. После запуска двигателя снимите черный (-) зажим с автомобиля, а затем красный (+) зажим с автомобиля. Оставьте автомобиль включенным.

Как заряжать сверхконденсатор?

1. Подключите перемычку к клемме автомобильного аккумулятора, определите напряжение и внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора

2. Если автомобильный аккумулятор имеет низкое напряжение и на ЖК-дисплее отображается сообщение «JUMP START READY», Ультра конденсатор может запустить автомобиль после 10 с.Если автомобильный аккумулятор> 12 В и ЖК-дисплей показывает «ЗАРЯДКА», через 45-60 секунд ЖК-дисплей покажет «JUMP START READY», сверхконденсатор может запустить автомобиль от внешнего источника через 10 секунд.

3. Если автомобильный аккумулятор менее 6 В, необходимо зарядить сверхконденсатор от другого автомобиля.
а. Используйте прикуриватель 12 В, чтобы зарядить его через две минуты, напряжение ультраконденсатора показывает 15 В, он может запустить автомобиль.
г. Заряжая его автомобильным аккумулятором в течение 45-60 секунд, на ЖК-дисплее отображается сообщение «JUMP START READY», сверхконденсатор может запустить двигатель от внешнего источника.

4. Используйте адаптер переменного тока, чтобы зарядить его через 20 минут, и ЖК-дисплей покажет напряжение ультраконденсатора 15 В, с его помощью можно завести автомобиль.

Оплата:

-Мы принимаем следующие способы оплаты:

-Кредитная карта, VISA, банковский перевод, PayPal, Western Union и так далее.

-Все платежи на AliExpress обрабатываются Alipay и PayPal.

Доставка:

-Пожалуйста, обратите больше внимания на адрес вашего заказа, который ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.
-Доставка будет по всему миру через: e-Packet / China post air mail / CDEK / ARAMEX / EMS / UPS / FEDEX / DHL / TNT.
— Удаленная зона может повлечь за собой дополнительную плату за доставку.

-Пожалуйста, проверьте детали при доставке, если они повреждены, пожалуйста, примите это и немедленно свяжитесь с нами. Мы сделаем подтверждение и повторно отправим вам новый.

Гарантия:

-1 год гарантии при изготовлении

— Проблема с дефектом должна быть отправлена ​​в течение 7 рабочих дней после доставки продукта;

— О повреждениях при транспортировке необходимо сообщить в течение 5 рабочих дней после доставки товара.

— Пожалуйста, покажите нам фото или видео, если возникнут проблемы с продуктами.

.

Супер Конденсатор Автомобиль Прыжок Стартер Power Bank Пусковое Устройство Автомобиля 12 В ЖК-Экран Светодиодный Фонарик Для Большого Грузовика Бензин Дизельный Автомобиль | |

Переходная коробка для автомобиля, состоящая из сверхконденсатора, обладает уникальными характеристиками: высокая эффективность, большой ток разряда, широкий диапазон напряжения и температуры, длительный срок службы, не требует обслуживания и больше подходит для условий окружающей среды для аварийного запуска.

Он работает для автомобилей, морских судов, RTV, мотоциклов, садовых тракторов, такси, автомобилей скорой помощи; идеально подходит в качестве стартера для помощи на дороге!

Защита от ударов

Дизайн резиновой крышки для всего продукта, защищает руки от повреждений и защищает устройство от ударов

● Резина толщиной 3 мм.

● Почувствуйте себя комфортно

● Промышленный сорт

Светодиодный фонарик используется для кемпинга ночью.

Как использовать сверхконденсатор для запуска автомобиля?

1. Подключите красный (+) зажим стартера к красной (+) положительной клемме автомобиля, затем подключите черный (-) зажим к черной (-) отрицательной клемме автомобиля.
2. Когда экран переключается на «JUMP START READY», можно запустить автомобиль.
3. Если конденсатор отключен, он может заряжаться от автомобильного аккумулятора.
Когда экран переключается на «JUMP START READY», он может запустить двигатель от внешнего источника.
4. После запуска двигателя снимите черный (-) зажим с автомобиля, а затем красный (+) зажим с автомобиля. Оставьте автомобиль включенным.

Как зарядить ультраконденсатор?

1. Подключите перемычку к клемме автомобильного аккумулятора, определите напряжение и внутреннее сопротивление автомобильного аккумулятора.

2. Если автомобильный аккумулятор имеет низкое напряжение и на ЖК-дисплее отображается сообщение «JUMP START READY», сверхконденсатор может запустить двигатель от внешнего источника через 10 секунд.Если автомобильный аккумулятор> 12 В и ЖК-дисплей показывает «ЗАРЯДКА», через 45-60 секунд ЖК-дисплей покажет «JUMP START READY», сверхконденсатор может запустить автомобиль от внешнего источника через 10 секунд.

3. Если автомобильный аккумулятор <6 В, необходимо зарядить сверхконденсатор от другого автомобиля.
а. Используйте прикуриватель 12 В, чтобы зарядить его через две минуты, напряжение ультраконденсатора показывает 15 В, он может запустить автомобиль.
г. Заряжая его автомобильным аккумулятором в течение 45-60 секунд, на ЖК-дисплее отображается сообщение «JUMP START READY», сверхконденсатор может запустить двигатель от внешнего источника.

4. Используйте адаптер переменного тока, чтобы зарядить его через 20 минут, и ЖК-дисплей покажет напряжение ультраконденсатора 15 В, он может запустить автомобиль.

Оплата:

-Мы принимаем следующие способы оплаты:

-Кредитная карта, VISA, банковский перевод, PayPal, Western Union и так далее.

-Все платежи на AliExpress обрабатываются Alipay и PayPal.

Доставка:

-Пожалуйста, обратите больше внимания на адрес вашего заказа, который ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.
-Доставка будет по всему миру через: e-Packet / China post air mail / CDEK / ARAMEX / EMS / UPS / FEDEX / DHL / TNT.
— Удаленная зона может повлечь за собой дополнительную плату за доставку.

-Пожалуйста, проверьте детали при доставке, если они повреждены, пожалуйста, примите это и немедленно свяжитесь с нами. Мы сделаем подтверждение и повторно отправим вам новый.

Гарантия:

-1 год гарантии производителя

— Проблема с дефектом должна быть отправлена ​​в течение 7 рабочих дней после доставки товара;

-Повреждение при доставке должно быть отправлено в течение 5 рабочих дней после доставки товара.

-Пожалуйста, покажите нам фото или видео, если возникнут проблемы с продуктами.

.