Производители вполне серьезно рассматривают замену аккумулятора суперконденсатором или двойным электрохимическим ионистером. Вопрос прорабатывается инженерами и даже когда-то применялся в практических целях. Сейчас использование такого устройства ограничено в областях применения техническим прогрессом. Так можно ли заменить АКБ автомобиля конденсатором? При каких условиях? На это и многое другое дадим ответы в нашей статье.
Плюсы и минусы конденсатора по сравнению с аккумулятором
АКБ и конденсатор — это устройства, которые накапливают электричество от генератора тока, отдают при необходимости, например, для запуска автомобиля. Каковы же достоинства, недостатки конденсатора по сравнению с аккумулятором?
Плюсы использования:
- Ионистер отдает пиковый ток практически мгновенно.
- Заряжается суперконденсатор буквально за секунды. Недаром NASA использует их в космическом пространстве.
- Безопаснее жидкостного аккумулятора. В отличие от литиевых, свинцовых батарей, заряд накапливается на твердом теле.
- Надежно и долговечно. Конденсаторы позволяют производить до миллиона перезарядок. Вместо 1—2 тысяч у электрохимических батарейных АКБ.
- Эффективность отдачи энергии 98 %.
- Ионистеры устойчивы к экстремально низким или высоким температурам, механическим повреждениям.
Недостатки в сравнении с АКБ:
- Большой коммерческий суперконденсатор накапливает лишь 20 % от энергии АКБ похожего размера.
- Малая плотность энергии на единицу массы.
- Низкая автономность без внешнего питания.
- Высокая скорость саморазряда.
- Самый мощный ионистер не сможет питать бортовую сеть даже в течение нескольких минут.
Почему конденсатор редко используют вместо аккумулятора
Есть одно серьезное препятствие на пути использования этого средства запуска. Конденсаторы «не держат заряд».
У аккумулятора и конденсатора изначально разные цели использования. АКБ должен как можно более длительное время не разряжаться, выдавая энергию по частям. Если по какой-то причине генератор выйдет из строя, то аккумулятор позволит проехать машине около получаса. То есть она гарантированно доберется до дома или СТО. С ионистерами этот фокус не пройдет.
Разряд конденсатора будет постоянным из-за утечек, работы элементов бортовой сети даже при ожидании.
Величина напряжения у аккумулятора практически неизменна при полностью заряженном и полуразряженном состоянии. Кондер меняет напряжение от силы заряда. Иногда в очень широких пределах, что вредно для бортовой электроники.
Как заменить
Заменить АКБ как стартовое устройство, реально. Берем суперконденсаторы БУ Maxwell 1200F. Сборка из 6 штук по 200 фарад каждый, 2,7 вольт на один конденсатор.
Общий вольтаж системы — 16,2 вольт.
Технические характеристики:
- Срок службы около от 10 лет гарантированно.
- Миллион циклов перезарядки.
- Ток максимальный — 930 А.
- Температура работы от -45 до +65 градусов.
За сутки напряжение на заряженном устройстве снижается с 14,7 вольт до 12,3 вольт. Потом разряжается все медленнее и через 6 месяцев остается 9 вольт.
При установке на Хонду Фит одного такого устройства без аккумулятора, заряженного до 14,5 вольт, конденсатора хватает на 3 ч. После этого напряжение падает до 11,5 единиц. Если установить автозапуск по падению напряжения, автомобиль автоматически запустится и генератор зарядит конденсатор.
Гибридная связка менее мощного аккумулятора с конденсаторной сборкой будет крутить стартер бодрее при низких температурах.
Использование суперконденсаторов позволит запустить машину даже с «дохлым» АКБ. Поддержание заряда суперконденсаторов не требует мощного аккумулятора. Если кондеры подключить параллельно с АКБ автомобиля, то срок службы аккумулятора возрастет многократно. Токовый удар сгладится.