カーバッテリーをコンデンサに交換しますか?


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私は最近YouTubeこのビデオをました。基本的には、大きなコンデンサーを購入した小さなコンデンサーに置き換えている人を示しています。より大きなコンデンサは、実際には消耗したバッテリーの代わりにありました。両方のコンデンサパックは、車両を始動するのに必要な電圧を彼に与えていて、非常にうまく機能しているように見えます。

私の質問は:

  • 車のバッテリーの代わりにコンデンサを使用するにはどうすればよいですか?
  • そもそもコンデンサはどのように機能しますか?
  • バッテリーの代わりにコンデンサーを使用するために必要な変更はありますか?
  • バッテリーよりもコンデンサーを使用することには利点がありますか?
  • ビデオでは、コンデンサが14.1vdcまで充電されているように見えます。コンデンサはどのくらいの期間、電荷を保持しますか(一般的に言えば、これは最初に車両からそこに置かれた寄生ドレインに依存していることを知っています)?より良い質問は、コンデンサが車両の始動をサポートするのに十分な時間をかけて保持するかどうかです。

回答:


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はい、ウルトラキャパシターを搭載した車を始動できます。これらのキャップには、従来の鉛蓄電池のようなサイクル寿命はないようです。これらのキャップの開始電流を供給する能力は非常に優れています。いくつかの障害があります。

  • 現在のキャップは、最高の鉛蓄電池よりも高価です。
  • キャップは直列につながれ、公称12Vが得られます。これは、それぞれ2.7Vの定格の6つを使用した場合に問題ありません。
  • 発電機と電気機械式レギュレーターを備えた古い車には使用しないでください。それらの電圧は現代の基準では正確ではないからです。
  • キャップの電圧を2.7V未満に保つために、いくつかの平衡電子機器を含めるのが賢明でしょう。

これはこれまでのところそれほど悪くはありませんが、これが私がまだこれをしていない理由です。ウルトラキャップの出力密度は優れていますが、鉛酸に比べてエネルギー密度が低くなっています。強さと持久力を比較するようなものです。まともな充電システムを備えた現代の車は、キーがオフのときに発生するスニーク電流が高くなる可能性があります。言い換えれば、あなたはあなたの車が数週間使用されなかった後に始動しないことを見つける可能性が高いでしょう。ただし、それらの充電は簡単です。


この声明を修飾してもらえますか?「これらのキャップは、従来の鉛蓄電池のようなサイクル寿命を持っているようには見えません。」グレート答えはそうでない
ザイド

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これらのキャップは放電および充電できるように設計されているため、非常に高速で人々がテストフィクスチャを構築しました;キャップをサイクルしました。言い換えれば、自動車では鉛蓄電池とおそらく自動車よりも長持ちする必要があります。–
自閉症

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参考までに、標準の英語の句読点規則では、記号の. , ; : ! ?後にスペースを置き、前にスペースを入れないようにしています。投稿をそのまま読むのは難しいです。
ネイト・エルドレッジ

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私はより明確に投稿することを学ぶつもりです。私のスクリーン名は完全に不正確ではありません
自閉症

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@ Evren Yurtesen。車を始動するには、POWERを使用します。エネルギーはあまり必要ありません。低ESRのため、キャップにはパワーがあります。これは、しかし、キャップにライトを置いた場合はひどいでしょう。
自閉症

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そのビデオに示されているコンデンサの典型的な「ブーストパック」は350 F(ファラッド)です。

カーバッテリーの定格はアンペアアワー(Ah)で、単位は次のとおりです。

1ファラッド=ボルトあたり1アンペア秒

1時間に3600秒あるので、12ボルトで:

1 Ah = 3600/12 = 300F

安価な車のバッテリーでさえ、約60 Ahです。コンデンサーブーストパックは、バッテリーの約50倍の容量です。

エンジンを1〜2秒以上ひっくり返す必要がある場合は、車を始動してください。


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そしてそれが核心です-一度だけ始動する必要があり、エンジンが即座に始動する場合は問題ありませんが、より長い期間エンジンを回す必要がある場合-燃料を引き出すために、例えば、あなたはエネルギーを使い果たすことができます。
ソーラーマイク

さらに悪いことに、直列の6個の350ファラッドコンデンサは、12Vで350/6〜58ファラッドの容量しかありません!(私はまだバッテリーと並列にコンデンサーパックを持っていることは潜在的に良い考えだと思います)
costrom

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車のバッテリーの代わりにコンデンサを使用するにはどうすればよいですか?

かろうじて:)

そもそもコンデンサはどのように機能しますか?

コンデンサは、電解質とプレート間の化学反応でエネルギーを蓄える鉛蓄電池とは異なり、電極間に電界を保持することにより機能します。

バッテリーの代わりにコンデンサーを使用するために必要な変更はありますか?

バッテリーは電圧の安定化に優れており、コンデンサーは接続した電圧を保持します。基本的には非常に小さなバッテリー(容量の面)ですが、非常に強力(ピーク電流の面)です。あなたの車が大きく変化する電圧で生活できる場合(または80%未満に放電しないように十分な容量を置いた場合)、変更は必要ありません。

バッテリーよりもコンデンサーを使用することには利点がありますか?

いいえ、そういうわけではありません。

ビデオでは、コンデンサが14.1vdcまで充電されているように見えます。コンデンサはどのくらいの期間その電荷を保持しますか(一般的に言えば、これは最初に車両から置かれた寄生ドレインに依存していることを知っています)?より良い質問は、コンデンサが車両の始動をサポートするのに十分な時間をかけて充電するかどうかです。

それは単に十分な容量を置くだけの問題です。中央ロックのスタンバイまたは自己放電のドレインが低すぎる場合は、それらをさらに必要とするだけなので、それらは長持ちします。

では、なぜ鉛酸電池がこんなに素晴らしいのかを説明しましょう。それを回路に接続するだけです-それだけです。回路内の電圧がセルの化学的性質によって決まる所定の電圧よりも高い場合、鉛酸セルはそれを排出してエネルギーを蓄積します(完全に充電されると、熱として放散します)。電圧が下に下がるたびに、エネルギーが放出されます。それはそれが好きなところに多かれ少なかれ電圧を維持し、その容量のほぼすべてにわたってかなり安定した電圧を維持します。そこで、合計で約12Vのバッテリーに(行の意味で)パックします。鉛酸は自己調節していると言えます。

一方、コンデンサははるかに簡単です。印加する電圧を保持し、電圧に達すると停止します。その後、放電を開始すると低下します。コンデンサの電圧は内部の電荷にほぼ比例するためです。大まかに言えば、半分は放電=半分は電圧です。コンデンサを主電源として使用したい場合は、最大からほぼ0までの電圧で作業する必要があるか、または安定したレベルを維持するために電圧を上げるパワーコンバータを配置する必要があるため、これは絶対に悪夢です。

レーシングカーの重量を節約したい場合は、エンジンを作動させ続ける最小のバッテリーを入れてください。すべてのレースの前に充電できるので、ロードカーの数倍小さくすることができます。//編集:レースカーにクラシックイグニッションシステムが搭載されている場合、エンジンを始動すると、最終的にバッテリーが不要になるマグネトーに置き換えることができます。航空機のピストンエンジンを見てください。信頼性のためにマグネトを使用しています。そして、それらもかなり軽いです:)


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私はエンジニアなので、...

短い答え:状況によります。

もっと長い答え?

さて、上記の回答には本当に重要なことがいくつかあります。

->車のバッテリーの代わりにコンデンサを使用するにはどうすればよいですか?

ここで私が最初に気づくのは、誰もがコンデンサーが車を始動するためだけに使用されていると仮定していることです。カーバッテリーは、3つの主な目的を果たします。車の始動(高電流、短時間)、走行中の車内の機器の運転(一般的に低電流ですが、オルタネーターがそのほとんどを引き継ぎ、主に追加のレギュレーターとしてバッテリーを使用するため、非常に低い効率が必要です) 、そして最後に、エンジンが停止しているとき(低電流、長時間)に動作する時計やライトなどの「パッシブ」システム(車の運転に必要ではない)を維持します。

コンデンサは最初の2つには問題ありませんが、3つ目(そして最も重要なもの)には本当に無駄です。エンジンをオフにし、照明を内側または外側に必要としたことがありますか?車の電源を入れて、ラジオに保存されているすべてのチャンネルが鳴り、時計が間違っていたり、バッテリーを交換したために突然設定した他の設定が機能しなかったりしませんか?メジャーPIA。

->そもそもコンデンサはどのように機能しますか?

コンデンサーは、2つの電極(何らかのワイヤ)の間に誘電体(電子の流れを絶縁/防止する物質)を配置することで機能します。電位(反対側の必要な陽子に「引き寄せる」電子の数)が増加すると、静電容量はデバイスの限界(その「容量」)まで増加し、動作を停止するか、より可能性が高くなります。リポバッテリーのように爆発します。噴水の上部にある水差しのように考えてください...あふれる前に入れることはできますが、水が少なくなったときや空になったらすぐに補充でき、すぐに空にできます。

そして、誰もが漏れについて言及するのを忘れていました。すべてのエネルギー貯蔵装置(バッテリー、コンデンサー、怒っている妻など)は、最初に貯蔵されたエネルギーを漏洩します。いくつかのより速い漏れ(怒っている妻)、いくつかのより遅い漏れ(バッテリー)。鉛蓄電池は、最良の場合、数週間または数か月間、まったく充電せずに充電を保持することが期待できます。コンデンサは、その長さの近く、最高で数日または数週間持続しません。妻は去ったばかりなので、それはほとんどゼロですが、彼女は他の誰かの問題なので心配はありません。

コンデンサの漏れは、電子が誘電体を「移動」する結果です。誘電体がどれほど優れていても、完全な絶縁体ではないため、漏れます。

過去40〜50年のスーパーコンデンサーの研究は、この誘電体をほぼ完璧にし、後で表面積に取り組むことができると考えています。しかし、真っ直ぐなワイヤーがまだいくらかの抵抗を示している(したがって熱くなっている)のと同じように、コンデンサについても同じことが言えます。誘電体の厚さをほぼゼロにし、表面積を最大にし、抵抗を無限にします。しかし、距離がさらにナノメートルに達すると(もちろん、femptometers-ナノメートルの1/1000の1/1000、これはおそらく真のスーパーキャパシタに必要なものです)、物理学は少し狂い始めます。量子トンネリングが関与し、物事はより複雑になります。あなたにアイデアを与えるために、単一の水素陽子は約1.7fmです...そして電子はそれよりもずっと小さいです。

したがって、この質問とその詳細な答えは、最初に聞こえるよりもはるかに複雑です。


やあケビン。素晴らしい答え。「電位が上がるとき...」というあなたの声明に加えたいことは一つだけです。コンデンサの定格がたとえば25ボルトであれば、自動車の充電システムの電位がこのレベルに達することはないため、問題にはなりません。
ダシッドサリン
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