J'ai vu des vidéos YouTube de supercondensateurs remplaçant les batteries de voiture. Est-ce pratique? Et si oui, pourquoi n'ont-ils pas été proposés sur le marché automobile?
https://www.youtube.com/watch?v=GPJao1xLe7w
le supercondensateur type qu'il utilise a la fiche technique suivante:
http://www.nooelec.com/files/2600f.pdf
Notez qu'il contient 8 125 joules d'énergie stockée.
Ensuite, si vous allez sur http://www.rapidtables.com/calc/electric/Joule_to_Watt_Calculator.htm
et entrez 8125 dans la case et disons 5 secondes de démarrage (cela devrait démarrer en 1 seconde en réalité). Vous obtenez alors 1 625 watts. N'oubliez pas 1 HP = 750 Watts, vous avez donc un peu plus de 2 HP de puissance de démarrage. N'oubliez pas qu'il en utilise six. 6 x 8125 = 48 750 J. @ 16,2 V.
(pour un démarrage de 2 secondes, c'est plus de 24 000 watts (32 HP) de puissance instantanée) Assez facilement pour démarrer votre voiture. Sans batterie aussi.
Une bonne batterie de voiture aurait 700 CCA. @ 14 V = 9800 watts (13 CV). Quelle différence. (Le démarreur moyen est de 1,9 à 2 CV)
Ici, au fil du temps, je publierai plus de vidéos pour renforcer ma demande:
https://www.youtube.com/watch?v=EoWMF3VkI6U
http://phys.org/news/2015-09-micro-supercapacitor-unmatched-energy-storage.html
https://www.tecategroup.com/ultracapacitors-supercapacitors/industry_news.php
https://www.youtube.com/watch?v=ZgozrScGN8U
En bout de ligne, si vous avez suffisamment de Farads, vous avez une densité d'énergie.
Et cela règle vraiment la question une fois pour toutes ...
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Réponses:
Ce n'est pas pratique. Je ne sais pas pourquoi les gens font ça, il n'y a aucun avantage. Cela revient à abuser de quelque chose d'utile. Autrement dit, ces vidéos sont faites par des gens qui ne savent pas ce qu'ils font et utilisent des supercondensateurs pour une application bizarre et insensée à laquelle ils ne sont ni bien adaptés ni même pratiques. Et ils sont proposés sur le marché automobile, tout simplement pas en remplacement de la batterie, pour la même raison que les phares sont proposés sur le marché automobile, mais pas en remplacement de l'autoradio. Parce que cela n'aurait aucun sens.
La seule raison pour laquelle les supercondensateurs existent est la densité de puissance. Ils ont une densité d'énergie terrible, et cette terrible densité d'énergie coûte bien des fois. Le point entier d'une batterie est le stockage d'énergie en vrac. Utiliser des supercondensateurs pour faire ce pour quoi ils sont les pires au lieu de quelque chose qui est bon marché, facilement disponible et éprouvé depuis plus de 100 ans est ... le mot le plus gentil mais beaucoup trop faible que je peux utiliser pour décrire cela est "idiot".
Ces vidéos existent, mais ce n'est pas parce qu'il y en a une que c'est une bonne idée. Ça ne l'est pas.
Ce qui est une bonne idée, c'est d'utiliser des supercondensateurs pour la raison qu'ils existent, ce qui est sans surprise la façon exacte dont ils sont utilisés dans les applications automobiles. Les batteries ont une grande densité d' énergie , mais par rapport aux supercondensateurs (ou à tout condensateur), les batteries ne se rapprochent même pas de la densité de puissance . Au-delà de cela, forcer une batterie à fournir de grandes quantités d'énergie est difficile pour elle et réduira sa durée de vie à long terme, et plus vous déchargerez rapidement une batterie, plus sa capacité énergétique apparente sera faible. Une batterie durera beaucoup plus longtemps si elle est déchargée à un taux de 10 heures contre un taux d'une heure. Ce qui signifie, à un rythme qui le déchargera en 10 heures contre seulement 1 heure. Une puissance plus élevée signifie un taux de décharge plus élevé.
Cette faiblesse de la densité de puissance est bidirectionnelle: les batteries sont mauvaises pour fournir d'énormes pics d'énergie et mauvaises pour les accepter. Ils aiment les choses agréables et stables. C'est là qu'interviennent les super-condensateurs. Ils ont une densité d'énergie terrible, mais une grande densité de puissance. 99% du temps, les grosses pointes de puissance exigées dans les applications automobiles sont également brèves - des choses comme le freinage, une accélération, le courant d'appel du démarreur, ce genre de choses. La seule manière raisonnable (et prévue) d'utiliser un supercondensateur est en plus d'une batterie, jamais en remplacement d'une batterie.Ils se complètent parfaitement. Une batterie permet de stocker des tonnes d'énergie, tandis que les condensateurs la fournissent à haute puissance en cas de besoin. Ils permettent des choses comme capturer presque toute l'énergie de la régénération, car toute cette énergie peut simplement être déversée directement en eux et ils la géreront comme des champions. Il peut ensuite être siphonné dans la batterie à un débit contrôlé auquel la batterie peut faire face.
Les supercondensateurs peuvent laisser même une batterie extrêmement faible dans un froid extrême démarrer la voiture, car la batterie est déchargée des demandes de puissance. Mais cette batterie faible continuera de fonctionner et rechargera lentement mais sûrement les condensateurs et restera chargée longtemps après que les voitures de ces vidéastes seront mortes dans l'eau.
Pour faire court, ils sont utilisés dans l'industrie automobile, et les personnes dans ces vidéos dépensent simplement de l'argent pour rendre leurs voitures inférieures de nombreuses façons importantes en utilisant à mauvais escient les supercondensateurs d'une manière qui n'est que nuisible. Ils ne remplacent pas les batteries car les batteries stockent des tonnes d'énergie, pas les condensateurs. Utilisés en tandem, cependant, ils sont un très bon match et prennent le relais dans les zones où l'autre est faible.
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Cette comparaison est kilo pour kilo.
Inconvénients des supercondensateurs
Avantages des supercondensateurs
Les supercondensateurs sont meilleurs que les batteries comme source d' énergie , mais ils sont pires que les batteries pour stocker l' énergie . Dans les voitures, les supercondensateurs se trouvent parfois dans le KERS (Kinetic Energy Recovery System), où ils absorbent une grande quantité de puissance à mesure que la voiture ralentit, pour ensuite réinjecter cette puissance dans les moteurs quelques secondes plus tard. Mais les supercondensateurs ne peuvent pas servir de remplacement pratique pour un réservoir de gaz dans l'état actuel de la technologie.
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Tout d'abord, ce serait bien si vous publiez un lien vers la vidéo dont vous parlez, afin que nous puissions la regarder nous-mêmes, sans avoir à deviner exactement de quoi vous parlez.
Deuxièmement, la réponse est non. Ce n'est pas possible à distance avec l'état actuel de la technique. Commencez par une simple recherche Google sur la "densité d'énergie" et vous trouverez le bon vieux Wikipedia . En regardant cela, vous trouverez une énergie spécifique d'environ 44 MJ / kg pour l'essence et d'environ 0,04 MJ / kg pour les supercondensateurs. Cela suggère que ce même poids d'essence fournira 1000 fois plus d'énergie que les supercaps. Cela est trompeur d'environ un facteur 3, car l'essence doit être brûlée dans un moteur à combustion interne, et les moteurs à circuit intégré pratiques ne sont efficaces qu'à environ 30%. Néanmoins, cela donne de l'essence environ 250 ou 300 à un avantage. En d'autres termes, une voiture électrique avec le même poids de supercaps qu'un réservoir d'essence de 25 gallons équivaudrait à environ un réservoir de 1 pinte.
Donc non, ce n'est pas pratique. Il peut être utilisé, par exemple, comme tampon de stockage temporaire pour l'énergie récupérée par freinage régénératif, mais ce n'est pas assez à distance.
EDIT - Avec des liens vers la vidéo et la fiche technique, je peux répondre plus complètement.
Tout d'abord, je vais admettre que ma réponse était mieux adaptée à une discussion sur les voitures électriques, donc j'essaierai de mieux me concentrer sur le démarreur et d'autres questions.
Ce n'est pas tout à fait pertinent, car les démarreurs ne tirent pas réellement 600 ampères. Au lieu de cela, 100 ampères est un nombre plus raisonnable. Dans ces circonstances, les supercaps perdront environ 1/4 volt par seconde. Est-ce un problème? Je note que l'édition actuelle de l'OP suggère qu'un démarreur n'a besoin de fournir de l'énergie que pendant environ 1 seconde. Cela suggère que l'affiche vit dans un climat chaud et ne conduit jamais de véhicules plus anciens qui ne démarrent pas facilement. Pour ces gens, un supercap fera l'affaire. Pour les autres, pas tant.
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Une batterie de voiture (dans une voiture essence / diesel traditionnelle, je vais ignorer les voitures hybrides et électriques ici) est utilisée pour démarrer la voiture et également pour alimenter diverses charges qui sont utilisées lorsque le moteur est arrêté.
Les condensateurs ont tendance à avoir une charge / décharge plus efficace que les batteries et aucun vrai problème d'usure avec beaucoup de cycles, mais ils ont une densité d'énergie BEAUCOUP plus faible. Ainsi, une petite banque de supercap peut démarrer une voiture avec succès (comme le montrent ces vidéos), mais elle se déchargera également très rapidement si vous avez des charges importantes allumées avec votre moteur arrêté. Dans la vidéo liée à la question, vous voyez la tension chuter rapidement lorsqu'il allume les phares.
Ce sera un PITA majeur si vous devez effectuer des réparations le long de la route la nuit.
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Les condensateurs se chargent rapidement, mais ils se déchargent également rapidement. C'est pourquoi nous utilisons des piles. Les batteries restent chargées plus longtemps. Donc, si vous laissez accidentellement vos phares allumés pendant 5 minutes, la voiture démarre. Les condensateurs coûtent aussi plus cher. Le seul avantage que je peux voir est que l'espérance de vie serait plus longue car le condensateur a plus de cycles de charge. Vous n'aurez peut-être jamais à remplacer le condensateur. Mais en termes simples, une batterie est plus efficace, fiable et beaucoup moins chère. Vous devrez peut-être le remplacer tous les 5 ans, mais c'est un petit prix à payer pour sa fiabilité. Compte tenu du prix moins élevé d'une batterie, c'est une évidence. Probablement bon pour un coup de pouce d'urgence coûteux. Mais la batterie aussi. La batterie est plus lourde cependant ... alors ...
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