Суперконденсаторы вместо аккумуляторов в ибп

Обновлено: 09.05.2024

В них применяются свинцово-кислотные батареи с наличием жидкого или загущенного электролита, которые могут создать проблемы, например: короткий период службы, большой вес, высокие требования к эксплуатации. На рынке есть варианты с более дорогими литий-ионными аккумуляторами: они легче, дольше функционируют, даже при температуре от −20 °C до +60 °C. Но функционирование в пограничных режимах сказывается негативно на способностях аккумулятора запасаться энергией. Чтобы защитить ИТ-инфраструктуры в офисах, лучший выбор – такие аккумуляторы.

В промышленности дело обстоит сложнее, потому как на предприятиях оборудование работает в суровых условиях: температура может составлять +40°C и выше, пусковые токи мощных двигателей способны легко вывести из строя особо чувствительную электронику. Сами ИБП не являются прихотливыми, устанавливаются внутри подстанций в электротехнических комнатах, однако, для батарейных массивов надо выделять особое помещение, где можно управлять микроклиматом.

Хорошая альтернатива - суперконденсатор

Главное достоинство суперконденсаторов состоит в возможности работать в диапазоне от -25°C до +60°C. Если температура 25ºC, то такие приборы работают до двадцати лет, нет необходимости в выполнении техобслуживания или специальных средствах охлаждения. Наибольшее число циклов зарядки-разрядки ионистора приблизительно в три раза больше, в сравнении с аккумуляторной батареей. Скорость зарядки тоже выше и хватает одной минуты, при том, что емкие батареи заряжаются сутками. Следовательно, суперконденсаторы являются очень быстрой системой, которая подойдет для коротких периодов работы.

Востребованность суперконденсаторов

Устройства обходятся на 30 процентов дороже свинцово-кислотных вариантов, но не обеспечивают долгого резервирования питания: поддерживают деятельность подключенных устройство приблизительно восемь секунд. Этого хватает, чтобы запустить новейшие дизель-генераторные установки, однако, более старые генераторы стартуют за 25 секунд. Применяя аккумуляторные модели, можно растянуть период резервирования питания на часы, хотя потребуется внушительный батарейный массив, но это неплохой вариант.

Все, у кого дома имеется источник бесперебойного питания (ИБП) для компьютера, знают его один существенный недостаток, который вылетает его владельцу «в копеечку». Это конечно же недолговечность его аккумуляторов. Обычно, если повезет, они живут 3 года, а затем теряют свою емкость и функционал. Отсюда отпадает возможность использования ИБП непосредственно по назначению.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


Почти во всех бесперебойниках используются закрытые, необслуживаемые кислотно-свинцовые аккумуляторы. Само слово «необслуживаемые» четко дает понять, что восстановить такую АКБ невозможно, а если и возможно, то точно ненадолго. И тут появилась идея заменить АКБ на суперконденсаторы (ионисторы). Они имеют громадный срок службы, абсолютно терпимы к высоким нагрузкам, количество циклов заряд-разряд более 10000. Поэтому, если повезет, то бесперебойник станет вечным!

Понадобится


6 суперконденсаторов с платой балансовой защиты. Купить можно готовую на АлиЭкспресс.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


Плата балансовой защиты является обязательным элементом. Без нее эксплуатация ионисторов в последовательной цепи невозможна, так как все чревато выходом из строя любого элемента при перезарядке.
Емкость 1 элемента в цепи 500 Фарад и напряжение 2,7 В. То есть 6 штук составят батарею, которую можно зарядить максимум до 16,2 В.

Замена аккумуляторной батареи в источнике бесперебойного питания на суперконденсаторы


В теории как всегда все гладко, а вот на практике все не так как хотелось бы.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


В данном примере использовался ИБП, который имел максимальную мощность нагрузки 300 Вт. В нем была удалена нерабочая батарея и установлена плата с суперконденсаторами вместо АКБ.
Первый запуск. И тут же первая неудача: ИБП конечно же включился, но заряжать ионисторы отказался. Почему? Дело в том, что в схеме ИБП имелась защита, которая не давала зарядку если начальное напряжение АКБ меньше 10 В.
Попытка вторая. Тогда я взял сторонний адаптер с выходным напряжение 10 В и просто зарядил конденсаторы перед включением.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


Включил ИБП и все наконец-то заработало. Ионисторы продолжили заряжаться до порогового напряжения кислотной батареи.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


По итогам было принято решение убрать защиту от низкого напряжения, доработав схему ИБП.
Но это ещё не все подводные камни. Далее было проверенно время работы при выключении питания сети. И результаты довольно специфические. ИБП прекращал свою работу, когда напряжение на ионисторах падало ниже 10 В

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


В итоге полное время работы, в зависимости от мощности нагрузки могло составлять от 5 до 30 секунд. Хотя, нагрузка, которую питал этот ИБП раньше была не совсем мощной, ее время работы было 18 секунд. В принципе, под мои задачи, этого времени вполне хватало.

Установка в корпус


На место штатной АКБ эту линейку поставить было невозможно. Решение было сделать пропил в боку корпуса и вывести элементы наружу.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


В итоге внешний вид был не особо ужасен, учитывая что ИБП располагается в укромном месте.

Ставим суперконденсаторы в ИБП вместо аккумулятора


Как оказалось, идея вполне рабочая. Конечно емкость конденсаторов нужно существенно увеличить, чтобы добиться значительного увеличения времени работы в случае отключения.
Хотя тут есть и обратная сторона медали: при увеличении общей емкости, увеличится и общее время начальной зарядки. что негативно скажется на удобстве пользования.

Смотрите видео


Полную модернизацию ИБП с корректировкой цепей защиты смотрите в видео ролике автора.

Энергетика — крайне интересная сфера, которая развивается бурными темпами много лет подряд. На Хабре публикуются самые разные статьи об альтернативных источниках энергии, аккумуляторных батареях от Маска, электромобилях и т.п.

Но есть одна тема, которая затрагивается не так уж и часто. Речь идет о суперконденсаторах. Им как раз посвящена эта статья, в ней раскрывается суть суперконденсатора, сферы применения, плюс описываются кейсы из разных отраслей — промышленности, транспорта и т.п., где используются эти системы.

Суперконденсатор, что ты такое?

Все мы знаем, что такое аккумулятор — это источник постоянной мощности, ограниченный током разряда. Батареи бывают большие и маленькие, применяются они крайне широко — от транспорта до игрушек.

Но эта статья посвящена суперконденсаторам, так что пришло время рассказать о них. Так вот, любой суперконденсатор — это источник не постоянной, а импульсной мощности. Она ограничена лишь эквивалентным внутренним сопротивлением, которое позволяет элементу работать, фактически, на токах короткого замыкания.

Но при этом, в отличие от аккумулятора, это источник кратковременных, хотя и мощных импульсов энергии. Соответственно, и используются суперконденсаторы там, где нужна большая мощность на небольшой срок.


Суперконденсаторы называют еще ионисторами. Эти элементы состоят обычно из двух погруженных в электролит электродов и сепаратора. Последний нужен для того, чтобы не допустить перемещение заряда между двумя электродами с противоположной полярностью.

У суперконденсаторов два положительных свойства — высокая мощность и низкое внутренне сопротивление, чем они и отличаются от конденсаторов и аккумуляторных батарей. Чаще всего материал электрода суперконденсаторов — активный углерод, у которого две важные особенности, включая очень большую площадь поверхности и небольшое расстояние между разделенными зарядами.

Еще один положительный момент — длительный срок хранения и продолжительный срок службы суперконденсаторов. Все это — благодаря особенностям накопления энергии. Так, суперконденсаторы работают за счет разделения зарядов. Этот процесс легко обратим, так что отдавать энергию суперконденсаторы могут действительно быстро.

Теперь немного об определении характеристик суперконденсаторов. В отличие от аккумуляторов, где основная характеристика — это емкость, измеряемая в Ампер-часах, у суперконденсаторов это Фарад. Вот формула, которая позволяет определить энергию суперконденсатора:
Энергия (Дж) = 1/2*Емкость (Ф) * Напряжение в квадрате (В)


image

Есть несколько видов суперконденсаторов:

  • Двойнослойные, или ДСК.
  • Псевдоконденсаторы.
  • Гибридные конденсаторы.

Во втором — система включает два твердых электрода и базируется на двух механизмах сохранения энергии. Это фарадеевские процессы и электростатическое взаимодействие.

Третий вариант — переходный между конденсаторами и аккумуляторами. Электроды здесь выполнены из разных материалов, а накопление заряда осуществляется благодаря разным механизмам.

Где могут использоваться суперконденсаторы?

Вполне логичный ответ — в отраслях, где нужно отдавать энергию быстро и в большом объеме. В частности, это может быть:

  • Альтернативная энергетика, накопление энергии при помощи топлива, волн ветра и солнца.
  • Транспортные системы — это может быть запуск двигателя машин, гибридные электрические транспортные средства, локомотивы и т.п.
  • Накопители энергии в домохозяйствах — например, там, где используются фотоэлементы или ветрогенераторы.
  • Электронные устройства, где суперконденсаторы используются в качестве источника кратковременного питания.
  • ИБП — как небольшого размера, так и очень большие. В системах бесперебойного электропитания суперконденсаторы можно использовать совместно с топливными элементами и другими источниками.
  • Традиционная энергетика, в сферах, где неизбежны критические нагрузки, но где требуется бесперебойная работа всего и вся. Это могут быть аэропорты, вышки связи, больницы и т.п.
  • Электронные устройства разного размера и мощности.

Примеры

Их можно привести большое количество, но разумно будет ограничиться тремя наиболее показательными.


Частотно-регулируемый электропривод. Здесь суперконденсаторы нужны при просадках напряжения и кратковременном, не более 10 секунд, блэкауте. Такие приводы используются на участках непрерывного технологического цикла на производственных объектах. Кроме того, суперконденсаторы стоит использовать на предприятии и в системах, которые снабжают объект газом, водой, теплом и энергией, т.п. на компрессорных станциях, в котельных, насосных станциях и т.п.

Источник бесперебойного питания. В этом случае суперконденсаторы дают возможность компенсировать провалы напряжения, которые приводят к проблемам с непрерывностью технологических процессов. Здесь речь идет о крупных объектах, включая промышленность и разного рода инфраструктуру — например, транспортную.


Суперконденсаторы, в частности, используются на заводе Skoda в Чехии, а именно — роботизированном цехе по покраске корпусов автомобилей. Если процесс окрашивания по какой-либо причине остановится, потом корпус придется возвращать в начало цикла.

Регулирование выходной мощности турбин ветрогенераторов. Большая проблема альтернативной энергетики — сложность поддержания выходной мощности турбин на одном уровне. Чем выше скорость ветра и сам он мощнее, тем больше вырабатывается энергии. Чем ниже, соответственно — тем энергии меньше. В итоге выходная мощность турбин может меняться, и очень значительно.

В этом случае суперконденсатор может помочь, причем сразу несколькими способами:

  • Поддержание электропитания на прежнем уровне на время кратковременного пропадания напряжения.
  • Обеспечение стабилизации частоты и напряжения в передающих и распределительных сетях с высокой концентрацией возобновляемых источников энергии.

Производят ли суперконденсаторы в России?

Да, на Хабре еще несколько лет назад публиковалась новость о том, что в НИТУ «МИСис» разработала технологию, которая открыла возможность отечественной компании запустить производство суперконденсаторов.

Так, в 2017 году компания ТЭЭМП запустила в г. Химки производство высокоэффективных суперконденсаторов и модулей на их основе. При этом все это — чисто российские разработки. ТЭЭМП, к слову, производит плоские единичные элементы в ламинированном корпусе, который может использоваться в химических источниках тока с органическими электролитами: суперконденсаторах, литий-ионных аккумуляторах, металло-воздушных источниках тока.

При этом, ТЭЭМП производит ячейки собственной запатентованной конструкции – призматическая ячейка с токосъемом по всей ее поверхности. И сделано это не для того, чтобы показать свою уникальность, а чисто с практической точки зрения – распределенный по всей поверхности токосъем обеспечивает равномерность тепловых полей, тем самым замедляя процесс деградации и продлевая срок службы суперконденсатора.

Продукция «ТЭЭМП» уникальна по многим параметрам. Суперконденсаторные модули компании успешно работают при температурах до -60°С. Они отличаются низким внутренним сопротивлением, а значит, способны обеспечить большие импульсные токи. Собственная конструкция ячеек и модулей позволяет снизить массу и размер суперконденсаторной сборки на 30% по сравнению с аналогичными устройствами.

В сухом остатке

В качестве вывода можно подвести итоги, указав преимущества и недостатки суперконденсаторов. Некоторые из них упоминались выше, но сейчас стоит перечислить все это отдельно.


Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Конструкция и использование ионисторов

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема суперконденсатора EDLC

Принимая решение о выборе суперконденсатора или аккумулятора для проектируемого устройства, надо учитывать ряд ключевых технических параметров.

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Сравнение различных типов источников энергии на плоскости энергии и плотности мощности

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Типичная разрядная характеристика суперконденсатора

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Примеры форм разрядных характеристик для популярных типов аккумуляторов

Суперконденсаторы вместо батареек

Полезное: Как зарядить авто аккумулятор без зарядного устройства

Схемы питания на основе суперконденсаторов

В некоторых схемах ценным преимуществом является возможность поддерживать питание процессора и ключевых компонентов, например, после сбоя электросети, чтобы должным образом завершить работу операционной системы, сохранить наиболее важные данные в памяти или восстановить информацию из энергозависимой памяти после того, как питание вернется в норму.

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Принцип работы системы резервного питания с использованием суперконденсаторов

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема для устранения проблемы сильного импульса тока, возникающего при зарядке суперконденсатора

Одно из самых простых практических приложений для устранения этой проблемы показано на рисунке. Резистор R используется для ограничения зарядного тока.

Диод Шоттки защищает схему от обратных токов, благодаря чему зарядка конденсатора возможна только через резистор. Схема адаптирована для питания от источников постоянного напряжения с напряжением, превышающим как минимум на 0,3 В напряжение поддержки, необходимое для правильной работы процессора. Важным требованием является обеспечение высокого сопротивления источника после его выключения, иначе суперконденсатор будет разряжаться непосредственно на источник, что значительно сократит время поддержки.

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Универсальное применение схемы резервного питания с использованием суперконденсаторов

Стоит обратить внимание на то, что большой ошибкой может быть попытка использовать суперконденсатор вместо никель-металлгидридной аккумуляторной батареи для поддержания часов RTC и памяти RAM. Это решение будет работать только в тех устройствах, которые во время нормальной работы постоянно или большую часть времени подключены к другому источнику питания (например часы с питанием от сети). Следует помнить, что суперконденсаторы характеризуются относительно высокими токами саморазряда, а значит время поддержки ионистором RTC или RAM памяти будет во много раз меньше, чем в случае даже небольшой литиевой батареи или никель-металлогидридного АКБ.

Резервный БП с напряжением выше 5 В

Выбор преобразователя для ионистора

Давайте подумаем о соответствующем выборе DC / DC преобразователя, который будет работать с суперконденсаторами. Среди всех важных параметров, особое внимание следует уделить трем из них:

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Принципиальная схема MCP1640, способной работать при входном напряжении в диапазоне от 0,65 В

Встроенные контроллеры ионисторов

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема применения контроллера MAX38888, действующего как «реверсивный» преобразователь постоянного тока

Рассмотрим микросхему MAX38888. Это обратимый преобразователь постоянного тока в постоянный, позволяющий просто реализовать функции управления потоком энергии между суперконденсатором и основным источником питания (батареями или аккумулятором). Схема позволяет заряжать суперконденсатор током до 500 мА, а после потери основного источника питания (после извлечения аккумулятора) позволяет запитывать системную часть (шину питания основного устройства) током до 2,5 А. Схема включения контроллера MAX38888 показана на рисунке.

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема применения микросхемы LTC4041 с двумя суперконденсаторами

В схемах требующих более высоких рабочих напряжений, можно использовать расширенный контроллер серии LTC3350. Система обеспечивает последовательное соединение до четырех суперконденсаторов, предлагает функцию активного балансира, двунаправленный понижающий / повышающий преобразователь и ряд уникальных функций, в том числе 14-битный преобразователь АЦП для контроля напряжений, токов, емкости и так далее. Он также оснащен активными ограничителями перенапряжения и двойным транзисторным контроллером с «идеальным диодом» для передачи энергии на суперконденсаторы и обратно без потерь.

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема применения расширенного контроллера серии LTC3350, разработанного для систем, требующих высоких рабочих напряжений

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Схема на базе микросхемы CAT3224, которая позволяет подавать сильные импульсы тока на мощные светодиоды

Представленное решение является еще одним примером отличного взаимодействия между батареями (в данном случае рекомендуются литий-ионные) и суперконденсаторами.

Взаимодействие суперконденсаторов с АКБ

Ионисторы на замену аккумуляторным батареям

Активная компенсация падения напряжения на внутреннем сопротивлении основного источника питания

Конденсаторы заряжаются от источника тока на базе усилителя MAX406, взаимодействующего с шунтирующим резистором R6 (в дифференциальном режиме) и выходным транзистором P1. Компаратор MAX985 постоянно проверяет напряжение на конденсаторах и шине питания устройства, при необходимости открывая транзистор P2, так что суперконденсаторы подключаются параллельно к батарее, поддерживая ее работу и предотвращая переходное падение напряжения при приложении большой нагрузки.

Подведение итогов и перспективы


Пред история:
Отслуживший мне 4 года аккумулятор Varta C30 54Ah внезапно сдох, не завел авто при не больших морозах, предыдущей зимой я им конкретно занимался гонял и заряжал малым током снимал сульфаты с пластин, сверлил отверстия и мерил электролит, а перед этой зимой не нашлось времени с ним возится.


Сдал его под скидку и взял точно такой же выпуска июль 2015, но в качестве этого АКБ я засомневался сразу, после ночной стоянки при не большом минусе по началу 12.3 а после трех месяцев опустилось до 11.8 вольт.

Вообще я понял что для холодного климата Ca\Ca (кальциевые) АКБ это зло, с ними хорошо когда жарко и машина не глушится, но если вы ездите дом-работа-дом иногда в магазин то лучше не связываться с такими аккумуляторами.

Заинтересовался темой Суперконденсаторов, в Китае на них электобусы ездят.

Оказывается Камаз тоже делат Электробусы


Прочитал о этой теме:

Заказал через Ebay вот такие конденсаторы 500F 2.7V 6шт.:


Но первый блин комом, после первых тестов присланных конденсатов я понимаю что деньги потратил зря, они оказались фейками с не понятными параметрами, не больше 50 Фарад или меньше с напряжением 2.0 Вольта, при зарядке до 2.5 Вольта переводят заряд в тепло, огромные токи утечки, батарея из 6 конденсаторов разряжается за 2 часа с 12.6В до 8В, токи этих Фейков минимальны 2-3А при кз. Китайцы выдают не качественные ионисторы за суперконденсаторы … качество только выбросить…
Долгая переписка с продавцом, деньги мне все же вернули.

Такой вариант возможен при идеальных условиях и оригинальных суперконденсаторах Samhwa Green Cap Ю. Корея

Попытка номер два…
Купил суперконденсаторы БУ Maxwell 1200F 2.7V 6шт. — сборка: 1200 фарад / 6шт. = 200 фарад 16.2 вольта.


Тех данные: Срок службы 10 лет, количество циклов 1000000, максимальный ток 930 Ампер, ток при Коротком замыкании 4700 Ампер, Накопленная энергия 1.22 Вт/час, ESR 0.58 mΩ, рабочие температуры -40 — +65С

Зарядил до напряжения 14.7В через сутки напряжение 12.9, замерил токи утечки на напряжении 12.6В от 3 до 8mA, когда конденсаторы постоят заряженные и их несколько раз подзаряжаешь, саморазряд уменьшается до каких величин первые трое суток разряд с 16 вольт падает до 15 далее всё медленнее и через пол года заряд остается около 9 вольт.


Протестировал конденсаторы на Хомяке:

Первые полевые испытания, подключил только конденсаторы, проморозил машину ночью, запуск при -17 и 12.3 вольтах.

Прикинул емкость моей сборки, 140 Вт лампочек прогорели 63 сек при напряжении с 14.6 до 11в

емкость примерно 191 Фарад. токи утечки у Хомяка с сигнализацией 40мА, значит эта сборка может продержать заряд около 3-4 часов без использования Аккумулятора.

По расчетам, Конденсатор ёмкость 1Ф просаживается током в 1А на 1В за 1 секунду.
Значит при токе утечки 40мА (что совсем немного для авто с сигналкой) получится
(14.5В -11.5В)* 200Ф / 0,04А = 15000 секунд = 4 часа. Т.е. примерно каждые 4 часа авто будет просаживать конденсаторы с 14.5В до 11.5-ти.

Теперь я столкнулся с проблемой найти подходящий корпус для сборки суперконденсаторов.
Решил искать убитый мото АКБ, так как по размерам подходил корпус от 20Ah аккумуляторов.
Нашёлся человек с местного Droma который услышал мой клич и отдал мне два убитых мото АКБ.
Один АКБ я распилил и сделал из него корпус, второй удалось восстановить но не полностью, внутри у него отваливается одна банка, в общем это ему не особо мешает подпитывать суперконденсаторы.

Вот что у меня получилось:
И все же машина может жить без стартерного АКБ!
Поставил на Хомяка только конденсаторы, заряда с 14.5в до 11.5в хватает на три с половиной часа, далее сигнализация заводит авто по низкому напряжению 11.5в в борт сети, подзаряжает конденсаторы и подогревает двигатель.
Зимой не плохой вариант отказаться вообще от Стартерного Аккумулятора но если машина стоит на улице.


Наконец совершенство инженерной мысли гибридная связка Мото Delta 14Ah AGM VRLA аккумулятор 2008 года, по ампер часам показал себя как новый и это после простоя в один год, так же у него оторвана внутри одна банка (иногда отваливается контакт) + Суперконденсаторы Maxwell, крутят стартер бодрее чем новая Varta 54Ah.


При напряжении 12 вольт бодрый запуск двигателя, за несколько секунд напряжение подымается до 14.5-14.8 вольт, после глушения двигателя малый АКБ продалжает заряжаться некоторое время, пока напряжение АКБ и конденсаторов не уровняется… при 13-14 вольтах запуск очень бодрый…

Аргументы за использование суперконденсаторов в авто: возможность запустить двигатель в морозы даже с дохлым АКБ, поддержание заряда от маленького АКБ или солнечной батареи, зимой можно вообще отказаться от стартерного АКБ которые сейчас дохнут в лучшем случае на третью зиму, если конденсаторы подключить параллельно со стартерной АКБ срок службы этой АКБ возрастает в разы, весь токовый удар конденсаторы берут на себя.

Отъездив на гибридной сборке половину зимы, впечатления только положительные, машина с таким запасом по току ведет себя более стабильно, субъективно тяга двигателя увеличивается и кажется что машина рвет с места, расход не измерял но явно он должен уменьшится не намного, один раз пришлось подзарядить маленький АКБ, так как поездки были в основном не продолжительные. Есть небольшой минус, несколько секунд после запуска двигателя идет высокая нагрузка на двигатель, выпрямительные диоды, генератор и ремень генератора. На лето поставил назад большой АКБ…

У многих может возникнуть вопрос: А что будет с генератором и с электрооборудованием авто при таком вмешательстве? Давайте подумаем что происходит при подключенном аккумуляторе почти тоже самое вся разница в том что сборка конденсаторов 200F имеет сопротивление 3.6 mΩ а аккумулятор допустим свежий 3 — 5mΩ а ведь некоторые подключают два аккумулятора да ещё и 90Ah, токи зарядки этих АКБ в первые секунды будут то же максимальными, в современном авто система зарядки представляет из себя не просто генератор, а регулируемый источник тока, ну а насчет электрооборудования то оно будет работать наиболее стабильно и эффективно добавляя немного мощности двигателю.

Вторая зима, аккумулятор подключил тонкими проводами, акб нужна только чтобы поддерживать заряд 3-8mA на конденсаторах и питать сигналку с мозгами 38mA, если надо подзарядить малого, ни каких проблем, снимается за 30 сек, дома заряжается, машина остается с конденсаторами и полностью питается от них.


Так запускается двигатель при 14 вольтах в бортовой сети.

Продолжаю тестировать на что способны конденсаторы лютой зимой.

Ночью пообещали -29С, оставил хомяка на ночь без прогрева, сейчас установлены сборка конденсаторов 200F и АКБ гелевый от бесперебойника 7Ah реальных около 5Ah, когда работает автозапуск по температуре -15С ни каких проблем не возникает, единственное что мой мото AGM с обрывом внутри не успевает заряжаться, поменял его на АКБ от бесперебойника 7Ah, который быстро прогревается и подзаряжается.


И так утром на улице -27С, температура двигателя -26С, масло 0W20, гелевый АКБ подмерз напряжение в борт сети 11.7в, при таком напряжении и температуре двигателя, конденсаторов 200 Фарад маловато для уверенного пуска, заснял видео запуска.

Но я подготовился к какой ситуации, был бы здесь просто АКБ, геморрой обеспечен, поиск кто прикурит или снимать АКБ тащить домой для отогрева. С конденсаторами такой ёмкости их нужно подзарядить напряжением выше 13в, что я и сделал повышающим преобразователем подключил его к акб от бесперебойника, 3 минуты и конденсаторы подзарядились до 12.8в.
По формуле накопленная энергия в конденсаторе растет не линейно а квадратично J=(C*U^2)/2 при C=200F если на конденсаторе 9V то он имеет запас энергии 8.1 кДж а если он заряжен до 14V то мы уже имеем заряд 19.6 кДж, зарядим до 16V будем иметь заряд энергии в 25.6 кДж.


Нарисовал схемку подзарядки конденсаторов перед холодным запуском при использовании маленького аккумулятора, так как при сильных морозах напряжение на аккумуляторе и конденсаторах может опустится ниже 12 вольт что снижает энергию запуска.


Преобразователь нужно использовать с ограничением тока, диод шоттки и мощное реле.

Читайте также: