Remplacer les batteries de voiture par des condensateurs?

J'ai récemment regardé cette vidéo sur YouTube qui montre essentiellement le gars remplaçant des condensateurs plus grands par des condensateurs plus petits qu'il avait achetés. Les plus grands condensateurs étaient en fait à la place d'une batterie usée. Les deux condensateurs lui fournissaient la tension nécessaire pour démarrer son véhicule et semblent fonctionner assez bien.

Mes questions sont:

• Comment un condensateur peut-il fonctionner à la place d'une batterie de voiture?
• Comment fonctionne un condensateur en premier lieu?
• Y a-t-il des modifications à faire pour utiliser un condensateur au lieu d'une batterie?
• Y aurait-il des avantages à utiliser un condensateur sur une batterie?
• Il apparaît dans la vidéo que les condensateurs se rechargent jusqu'à 14,1 DVD. Combien de temps un condensateur maintiendra-t-il sa charge (en termes généraux - je sais que cela dépend du drain parasite qui lui est appliqué par le véhicule en premier lieu)? Je suppose que la meilleure question est la suivante: le condensateur tiendra-t-il suffisamment de charge au fil du temps pour permettre le démarrage du véhicule ?

Oui, il est possible de démarrer une voiture avec des condensateurs Ultra. Ces bouchons ne semblent pas avoir une durée de vie que les batteries traditionnelles au plomb. La capacité de ces bouchons à fournir un courant de démarrage est très bonne. Il y a quelques accrocs:

• Les bouchons sont actuellement plus chers que les meilleures batteries au plomb.
• Les bouchons sont enfilés en série pour obtenir la tension nominale de 12 V, ce qui est bien lorsque vous en utilisez 6 évalués à 2,7 V chacun.
• Ne les utilisez pas sur de vieilles voitures avec un générateur et un régulateur électromécanique car leurs tensions ne sont tout simplement pas précises selon les normes modernes.
• Il serait judicieux d'inclure des composants électroniques d'équilibrage pour maintenir la tension sur tout capuchon en dessous de 2,7 V.

Ce n'est pas trop mal pour l'instant mais c'est pourquoi je ne l'ai pas encore fait. L'ultra cap a une densité de puissance brillante mais une mauvaise densité d'énergie par rapport à l'acide de plomb. C'est comme comparer la force à l'endurance. Les voitures modernes qui ont des systèmes de charge décents sont susceptibles d'avoir des courants de fuite plus élevés qui se produisent lorsque la clé est éteinte. En d'autres termes, vous seriez plus susceptible de constater que votre voiture ne démarre pas après avoir été utilisée pendant quelques semaines. Cependant, les charger rapidement est facile.

Un "boost pack" typique de condensateurs comme le montre cette vidéo est 350 F (farads)

Les batteries de voiture sont évaluées en ampères-heures (Ah), unités de conversion:

1 Farad = 1 Amp-seconde par volt

Il y a 3600 secondes en une heure, donc à 12 Volts:

1 Ah = 3600/12 = 300F

Même une batterie de voiture bon marché coûte environ 60 Ah ... votre pack de condensateur est environ 50 fois plus faible que la batterie!

Bonne chance pour démarrer la voiture si elle a besoin de plus d'une seconde ou deux pour tourner le moteur ...

Comment un condensateur peut-il fonctionner à la place d'une batterie de voiture?

À peine : )

Comment fonctionne un condensateur en premier lieu?

Le condensateur fonctionne en maintenant le champ électrique entre les électrodes, contrairement à la cellule au plomb qui stocke l'énergie dans les réactions chimiques entre l'électrolyte et les plaques.

Y a-t-il des modifications à faire pour utiliser un condensateur au lieu d'une batterie?

La batterie est excellente pour stabiliser la tension, le condensateur ne tient que la tension à laquelle vous le connectez. C'est fondamentalement une très petite batterie (en termes de capacité) mais très puissante (en termes de courant de crête). Si votre voiture peut vivre avec une tension très variable (ou si vous mettez suffisamment de capacité pour ne jamais décharger en dessous de 80%), aucune modification n'est nécessaire.

Y aurait-il des avantages à utiliser un condensateur sur une batterie?

C'est pourquoi nous ne faisons pas ça.

Il apparaît dans la vidéo que les condensateurs se rechargent jusqu'à 14,1 DVD. Combien de temps un condensateur maintiendra-t-il sa charge (en termes généraux - je sais que cela dépend du drain parasite qui lui est appliqué par le véhicule en premier lieu)? Je suppose que la meilleure question est, le condensateur tiendra-t-il suffisamment de charge au fil du temps pour prendre en charge le démarrage du véhicule?

Il s'agit simplement de mettre suffisamment de capacité. Si la serrure centrale en attente ou à décharge automatique la vidange trop bas, il vous suffit d'en avoir plus, pour qu'elles durent plus longtemps.

Maintenant, laissez-moi vous expliquer pourquoi la cellule au plomb est si géniale. Il vous suffit de le connecter à un circuit - et c'est tout. Chaque fois que la tension dans le circuit est supérieure à la tension donnée dictée par la chimie des cellules, une cellule au plomb la drainera et emmagasinera l'énergie (lorsqu'elle sera complètement chargée, elle ne fera que la dissiper sous forme de chaleur). Chaque fois que la tension descend en dessous, cela donnera de l'énergie. Il maintient la tension plus ou moins où il l'aime et maintient une tension assez stable sur presque toute sa capacité. Nous les emballons donc dans des piles (au sens de rangée) qui aiment environ 12 V au total. Vous pouvez dire que le plomb-acide s'autorégule.

Le condensateur, en revanche, est beaucoup plus simple. Il détient juste toute tension que vous lui appliquez, et lorsqu'il atteint votre tension, il s'arrête. Ensuite, lorsque vous commencez à décharger, il tombe. Parce que la tension du condensateur est à peu près proportionnelle à la charge à l'intérieur. En gros, la moitié déchargée = la moitié de la tension. C'est un véritable cauchemar si vous souhaitez utiliser un condensateur comme alimentation principale, car vous devez soit travailler sur n'importe quelle tension de max à près de 0, soit mettre un convertisseur de puissance qui augmentera la tension pour la maintenir à un niveau constant.

Si vous voulez gagner du poids dans une voiture de course, mettez simplement la plus petite batterie qui fera tourner le moteur. Vous pouvez le recharger avant chaque course, il peut donc être plusieurs fois plus petit que dans une voiture de route. // edit: Si votre voiture de course a un système d'allumage classique, elle peut être remplacée par une magnéto qui élimine finalement la nécessité de toute batterie une fois le moteur démarré. Jetez un œil aux moteurs à pistons des avions, ils utilisent des magnétos pour leur fiabilité. Et ils sont assez légers aussi:)

Je suis ingénieur, alors ...

Réponse courte: cela dépend.

Une réponse plus longue?

Eh bien, il y a quelques choses vraiment importantes qui manquent dans les réponses ci-dessus.

-> Comment un condensateur peut-il fonctionner à la place d'une batterie de voiture?

La première chose que je remarque ici, c'est que tout le monde suppose que les condensateurs ne sont utilisés que pour démarrer la voiture. Une batterie de voiture remplit 3 fonctions principales. Démarrage de la voiture (courant élevé, courte durée), fonctionnement de l'équipement dans la voiture pendant qu'elle fonctionne (généralement faible courant, mais aussi très faible efficacité requise car l'alternateur prend le relais pour la majeure partie de celui-ci et utilise la batterie principalement comme régulateur supplémentaire) , et, enfin, garder les systèmes "passifs" (comme dans, non requis pour faire fonctionner la voiture) comme l'horloge et les lumières qui fonctionnent lorsque le moteur est éteint (courant faible, longue durée).

Un condensateur est bien pour les deux premiers, mais c'est vraiment nul pour le troisième (et souvent le plus important). Avez-vous déjà éteint le moteur et besoin de lumières à l'intérieur ou à l'extérieur? Que diriez-vous d'allumer la voiture et que toutes les chaînes stockées sur votre radio soient klaxonnées et que l'horloge ne fonctionne pas, ou que les autres paramètres que vous avez définis ne fonctionnent soudainement pas parce que vous avez changé les piles? Major PIA.

-> Comment fonctionne un condensateur en premier lieu?

Un condensateur fonctionne en ayant un diélectrique (une substance qui isole / empêche le flux d'électrons) placé entre deux électrodes (fils d'une certaine sorte). Au fur et à mesure que le potentiel électrique (le nombre d'électrons "attirant" vers les protons manquants de l'autre côté) s'accumule, la capacité augmente à la limite de l'appareil (sa "capacité"), puis il cesse de fonctionner ou, plus probablement, explose comme une batterie lipo. Pensez-y comme une cruche d'eau au sommet d'une fontaine d'eau ... vous ne pouvez en mettre que peu avant qu'elle ne déborde, mais elle est très rapide et facile à remplir lorsqu'elle est basse ou vide et elle peut être vidée très rapidement .

Et, tout le monde a oublié de mentionner les fuites. Tous les dispositifs de stockage d'énergie (batterie, condensateur, épouse en colère, peu importe) fuient l'énergie qui est initialement stockée. Des fuites plus rapides (femme en colère), des fuites plus lentes (batterie). Dans le meilleur des cas, une batterie au plomb peut contenir une charge SANS TIRAGE DU TOUT pendant plusieurs semaines ou mois. Un condensateur ne durera pas aussi longtemps, quelques jours ou semaines au mieux. La femme vient de partir, donc c'est presque zéro, mais alors c'est le problème de quelqu'un d'autre donc pas de soucis.

La fuite dans un condensateur est le résultat de la «migration» d'électrons à travers le diélectrique. Peu importe à quel point le diélectrique est bon, ce n'est toujours pas un isolant PARFAIT, donc il FUIRA.

Les 40 à 50 dernières années de travail sur les super-condensateurs ont permis de rendre ce diélectrique presque parfait et de penser que nous pourrions travailler sur la surface plus tard. Mais, tout comme la façon dont un morceau de fil droit présente toujours une certaine résistance (et devient donc chaude), il en va de même en sens inverse pour un condensateur. Vous voulez que le diélectrique ait une épaisseur presque nulle, une surface maximale et une résistance infinie. Mais, une fois que la distance est tombée à des nanomètres pairs (sans parler des femptomètres - 1 / 1000e de 1 / 1000e de nanomètre, ce qui est probablement ce qui est requis pour un vrai super condensateur), la physique commence à devenir un peu folle. La tunnelisation quantique s'implique et les choses se compliquent. Pour vous donner une idée, un seul proton d'hydrogène est d'environ 1,7fm ... et un électron est BEAUCOUP plus petit que cela.

Donc, cette question et sa réponse approfondie sont beaucoup plus compliquées qu'il n'y paraît au départ.