Thay pin xe bằng tụ điện?

Gần đây tôi đã xem video này trên YouTube về cơ bản cho thấy anh chàng thay thế một tụ điện lớn hơn bằng một số tụ điện nhỏ hơn mà anh ta đã mua. Các tụ điện lớn hơn thực sự thay cho pin bị hao mòn. Cả hai gói tụ điện đều cho anh ta điện áp cần thiết để khởi động xe và dường như hoạt động khá tốt.

Câu hỏi của tôi là:

• Làm thế nào một tụ điện có thể làm việc thay cho pin xe hơi?
• Làm thế nào để một tụ điện làm việc ở nơi đầu tiên?
• Có bất kỳ sửa đổi nào bạn phải làm để sử dụng một tụ điện thay vì pin?
• Sẽ có bất kỳ lợi ích nào khi sử dụng tụ điện qua pin?
• Nó xuất hiện trong video các tụ điện đang sạc ngay tới 14.1vdc. Một tụ điện sẽ giữ điện tích trong bao lâu (nói chung - tôi biết điều này phụ thuộc vào cống ký sinh được đặt trên xe từ nơi đầu tiên)? Tôi đoán câu hỏi tốt hơn là, tụ điện có giữ đủ điện tích theo thời gian để hỗ trợ khởi động xe không?

Có, nó có thể bắt đầu một chiếc xe với tụ điện Ultra. Những nắp này dường như không có vòng đời mà pin axit chì truyền thống có. Khả năng của các nắp này để cung cấp hiện tại bắt đầu là rất tốt. Có một vài nhược điểm:

• Các nắp hiện nay có giá cao hơn so với pin axit chì tốt nhất.
• Các nắp được xâu thành chuỗi để có được điện áp danh nghĩa 12V, điều này tốt khi bạn sử dụng 6 trong số chúng được đánh giá ở mức 2,7V mỗi cái.
• Đừng sử dụng chúng trên những chiếc xe cũ có máy phát điện và bộ điều chỉnh cơ điện vì điện áp của chúng đơn giản là không chính xác theo tiêu chuẩn hiện đại.
• Sẽ là khôn ngoan nếu bao gồm một số thiết bị điện tử cân bằng để giữ điện áp trên bất kỳ nắp nào dưới 2,7V.

Đây là tất cả không quá tệ cho đến nay nhưng đây là lý do tại sao tôi chưa làm điều này. Các siêu nắp có mật độ năng lượng tuyệt vời nhưng mật độ năng lượng xấu so với axit chì. Nó giống như so sánh sức mạnh với sức chịu đựng. Những chiếc xe hiện đại có hệ thống sạc tốt có khả năng có dòng điện lén cao hơn xảy ra khi tắt chìa khóa. Nói cách khác, bạn sẽ có nhiều khả năng thấy rằng chiếc xe của bạn sẽ không khởi động sau khi không được sử dụng trong một vài tuần. Tuy nhiên sạc chúng nhanh là dễ dàng.

Một "gói tăng cường" điển hình của tụ điện như trong video đó là 350 F (farads)

Ắc quy ô tô được xếp hạng theo giờ Ampe (Ah), đơn vị chuyển đổi:

1 Farad = 1 Ampe-giây trên mỗi volt

Có 3600 giây trong một giờ, vì vậy ở mức 12 Volts:

1 Ah = 3600/12 = 300F

Ngay cả một pin xe hơi giá rẻ là khoảng 60 Ah ... gói tăng cường tụ điện của bạn có dung lượng thấp hơn khoảng 50 lần so với pin!

Chúc may mắn khởi động xe nếu cần nhiều hơn một hoặc hai giây để chuyển động cơ ...

Làm thế nào một tụ điện có thể làm việc thay cho pin xe hơi?

Vừa đủ : )

Làm thế nào để một tụ điện làm việc ở nơi đầu tiên?

Tụ điện hoạt động bằng cách giữ điện trường giữa các điện cực, không giống như tế bào axit chì lưu trữ năng lượng trong các phản ứng hóa học giữa chất điện phân và bản.

Có bất kỳ sửa đổi nào bạn phải làm để sử dụng một tụ điện thay vì pin?

Pin rất tốt trong việc ổn định điện áp, tụ điện chỉ giữ bất kỳ điện áp nào bạn kết nối với nó. Về cơ bản, nó là một pin rất nhỏ (về dung lượng) nhưng rất mạnh (về dòng điện cực đại). Nếu xe của bạn có thể sống với điện áp thay đổi rộng rãi (hoặc nếu bạn đặt đủ công suất để không bao giờ xả dưới 80%) thì không cần sửa đổi.

Sẽ có bất kỳ lợi ích nào khi sử dụng tụ điện qua pin?

Không. Đó là lý do tại sao chúng ta không làm điều đó.

Nó xuất hiện trong video các tụ điện đang sạc lại lên tới 14.1vdc. Một tụ điện sẽ giữ điện tích trong bao lâu (nói chung - tôi biết điều này phụ thuộc vào cống ký sinh được đặt trên xe từ nơi đầu tiên)? Tôi đoán câu hỏi tốt hơn là, tụ điện có giữ đủ điện tích theo thời gian để hỗ trợ khởi động xe không?

Nó chỉ đơn thuần là vấn đề đặt đủ điện dung. Nếu khóa trung tâm ở chế độ chờ hoặc tự xả xả quá thấp, bạn chỉ cần thêm chúng, vì vậy chúng sẽ tồn tại lâu hơn.

Bây giờ, hãy để tôi giải thích tại sao tế bào axit chì là rất lớn. Bạn chỉ cần kết nối nó với một mạch - và đó là nó. Bất cứ khi nào điện áp trong mạch cao hơn điện áp đã cho theo quy định của hóa học tế bào, một tế bào axit chì sẽ rút cạn năng lượng và lưu trữ năng lượng (khi được sạc đầy, nó sẽ tiêu tan dưới dạng nhiệt). Bất cứ khi nào điện áp xuống dưới, nó sẽ cung cấp năng lượng. Nó giữ điện áp ít nhiều ở nơi nó thích và giữ điện áp khá ổn định trên hầu hết tất cả công suất của nó. Vì vậy, chúng tôi đóng gói chúng trong pin (theo nghĩa là hàng) giống như khoảng tổng cộng 12V. Bạn có thể nói rằng axit chì là tự điều chỉnh.

Mặt khác, tụ điện đơn giản hơn nhiều. Nó chỉ giữ bất kỳ điện áp nào bạn áp dụng cho nó, và khi nó đạt đến điện áp của bạn, nó dừng lại. Sau đó, khi bạn bắt đầu xả, nó giảm xuống. Bởi vì điện áp của tụ điện tỷ lệ thuận với điện tích bên trong. Nói một cách thô thiển một nửa xả = một nửa điện áp. Đó là cơn ác mộng tuyệt đối nếu bạn muốn sử dụng tụ điện làm nguồn cung cấp chính bởi vì bạn cần phải làm việc với bất kỳ điện áp nào từ tối đa đến gần 0, hoặc đặt một số bộ chuyển đổi năng lượng sẽ tăng điện áp để giữ cho nó ở mức ổn định.

Nếu bạn muốn tiết kiệm trọng lượng trong một chiếc xe đua, thì chỉ cần đặt pin nhỏ nhất sẽ giữ cho động cơ hoạt động. Bạn có thể sạc nó trước mỗi cuộc đua, vì vậy nó có thể nhỏ hơn nhiều lần so với trong một chiếc xe chạy trên đường. // chỉnh sửa: Nếu xe đua của bạn có hệ thống đánh lửa cổ điển, nó có thể được thay thế bằng từ tính để loại bỏ sự cần thiết của bất kỳ pin nào khi động cơ được khởi động. Có một cái nhìn về động cơ piston máy bay, họ sử dụng từ tính vì độ tin cậy. Và chúng cũng khá nhẹ :)

Tôi là một kỹ sư, vì vậy ...

Câu trả lời ngắn gọn: Nó phụ thuộc.

Câu trả lời dài hơn?

Vâng, có một vài điều thực sự quan trọng bị thiếu trong các câu trả lời ở trên.

-> Làm thế nào một tụ điện có thể làm việc thay cho pin xe hơi?

Điều đầu tiên mà tôi nhận thấy ở đây là mọi người đều cho rằng các tụ điện chỉ được sử dụng để khởi động xe. Một pin xe phục vụ 3 mục đích chính. Khởi động xe (dòng điện cao, thời gian ngắn), thiết bị chạy trong xe khi đang chạy (nói chung là dòng điện thấp, nhưng hiệu quả rất thấp vì máy phát điện chiếm phần lớn và sử dụng pin chủ yếu như một bộ điều chỉnh bổ sung) và cuối cùng là giữ các hệ thống "thụ động" (như trong, không bắt buộc phải chạy xe) như đồng hồ và đèn hoạt động khi tắt động cơ (dòng điện thấp, thời gian dài).

Một tụ điện là tốt cho hai người đầu tiên, nhưng thực sự hút cho người thứ ba (và thường là quan trọng nhất). Bao giờ tắt động cơ và cần đèn bên trong hay bên ngoài? Làm thế nào về việc bật xe và tất cả các kênh được lưu trữ trên đài của bạn đã bấm còi và đồng hồ sai, hoặc các cài đặt khác mà bạn đã đặt đột nhiên không hoạt động do bạn thay đổi pin? PIA chính.

-> Làm thế nào để một tụ điện làm việc ở nơi đầu tiên?

Một tụ điện hoạt động bằng cách có một chất điện môi (một chất cách điện / ngăn dòng điện tử) nằm giữa hai điện cực (dây nào đó). Khi điện thế (số electron "thu hút" vào các proton mong muốn ở phía bên kia) tích tụ, điện dung tăng lên đến giới hạn của thiết bị ("công suất"), sau đó nó sẽ ngừng hoạt động hoặc, nhiều khả năng, phát nổ như pin lipo. Hãy nghĩ về nó giống như một bình nước trên đỉnh đài phun nước ... bạn chỉ có thể đặt rất nhiều trước khi nó tràn ra, nhưng nó rất nhanh và dễ dàng đổ đầy khi nó xuống thấp hoặc trống rỗng và nó có thể được làm trống rất nhanh .

Và, tất cả mọi người quên đề cập đến rò rỉ. Tất cả các thiết bị lưu trữ năng lượng (pin, tụ điện, vợ giận dữ, bất cứ điều gì) rò rỉ năng lượng được lưu trữ ban đầu. Một số rò rỉ nhanh hơn (vợ giận dữ), một số rò rỉ chậm hơn (pin). Một pin axit chì có thể được dự kiến ​​sẽ giữ một khoản phí KHÔNG CÓ DRAW TẠI TẤT CẢ trong vài tuần hoặc vài tháng trong trường hợp tốt nhất. Một tụ điện sẽ không tồn tại ở bất cứ đâu gần đó, một vài ngày hoặc vài tuần là tốt nhất. Người vợ vừa rời đi, vì thế gần như bằng không, nhưng sau đó cô ấy là vấn đề của người khác nên không phải lo lắng.

Rò rỉ trong tụ điện là kết quả của các electron "di chuyển" qua lớp điện môi. Cho dù chất điện môi tốt đến đâu thì nó vẫn không phải là chất cách điện HOÀN HẢO, vì vậy nó sẽ bị rò rỉ.

40-50 năm làm việc trên các siêu tụ điện xoay quanh việc làm cho chất điện môi này gần như hoàn hảo và hình dung rằng chúng ta có thể làm việc trên diện tích bề mặt sau này. Nhưng, giống như cách một đoạn dây thẳng vẫn thể hiện điện trở MỘT SỐ (và do đó bị nóng), điều tương tự cũng đúng đối với tụ điện. Bạn muốn lớp điện môi có độ dày gần như bằng 0, có diện tích bề mặt cực đại và có điện trở vô hạn. Nhưng, một khi khoảng cách giảm xuống đến nanomet (chưa kể, fometometer - 1/1000 của 1/1000 nanomet, có lẽ là điều cần thiết cho một siêu tụ điện thực sự), vật lý bắt đầu hơi điên rồ. Đường hầm lượng tử được tham gia và mọi thứ trở nên phức tạp hơn. Để cho bạn một ý tưởng, một proton hydro duy nhất khoảng 1,7fm ... và một electron nhỏ hơn rất nhiều.

Vì vậy, câu hỏi này và câu trả lời sâu sắc của nó phức tạp hơn nhiều so với âm thanh ban đầu.