সুপার ক্যাপাসিটারগুলি ব্যবহার করে কোনও গাড়ি বুস্টার কতটা ব্যবহারিক হতে পারে?

9

বর্তমানে গাড়ী বুস্টারগুলি (একটি বহনযোগ্য চার্জের একটি বহনযোগ্য ইউনিট এবং তারপরে গাড়ির ব্যাটারি মারা যাওয়ার পরে গাড়ি শুরু করার জন্য গাড়ির বৈদ্যুতিক সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত) সাধারণত ব্যাটারি ব্যবহার করে - লিড-অ্যাসিড, লি-আয়ন বা লিফিপিও 4। বেশ কয়েক বছর ধরে বুস্টারে একটি ব্যাটারি ফুরিয়ে যাবে।

কোনও বুস্টারটিতে ব্যাটারির পরিবর্তে আরও টেকসই এমন সুপার ক্যাপাসিটারগুলির একটি ব্যাংক ব্যবহার করা কি ব্যবহারিক হবে?

— sharptooth
সূত্র

2

সুপারক্যাপ এবং ব্যাটারির মধ্যে প্রধান পার্থক্য আজীবন নয় চার্জের হার। লিড-অ্যাসিড বা লি-আয়ন ব্যাটারি চার্জ করা একটি রাসায়নিক প্রক্রিয়া যা কয়েক ঘন্টা সময় নিতে পারে, আপনি কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে একটি সুপারক্যাপ চার্জ করতে পারেন। ("চার্জ" এবং "একটি সুপার ক্যাপ" এর কয়েকটি সংজ্ঞার জন্য)

— কেভিন ভার্মির

1

@ কেভিন ভার্মির: হ্যাঁ, আমি এটি জানি এবং এটি খুব দুর্দান্ত। তবুও একটি বুস্টার কেনা এবং এটিকে প্রায়শই ব্যবহার করা এবং তারপরে প্রাকৃতিকভাবে জরাজীর্ণ এর ব্যাটারি খুঁজে পাওয়া সম্পূর্ণ অসম্পূর্ণ।

— শার্পথুথ

এমনকি ডলারের প্রতি কার্যকারিতা থাকলেও, ভলিউম প্রতি শক্তিতে ব্যাটারির তুলনায় সুপারক্যাপগুলি বিশাল। সোডা ক্যান-আকারের ক্যাপাসিটার বনাম এএ ব্যাটারির মতো কিছু। স্থির অ্যাপ্লিকেশনটির জন্য এটি বেশি কিছু নাও লাগতে পারে তবে পোর্টেবল বা অস্থাবর কোনও ক্ষেত্রে (ফোন, গাড়ি ইত্যাদি) এটি মূল শক্তি সঞ্চয় হিসাবে সুপারক্যাপগুলিকে অনেকটা নিয়ম করে।

— ম্যাট বি।

1

@ hassan789 - এর জন্য আপনার কি কিছু রেফারেন্স রয়েছে? সুপারক্যাপগুলি সহজেই অর্ধ-মিলিয়ন চক্র স্থায়ী হবে । ক্যাপাসিট্যান্স পুনরুদ্ধারের প্রভাবের কারণে জীবন অনুমান করার ক্ষেত্রে অনেকগুলি সহজ-ভুল করা ভুল রয়েছে। বিশদ বিশ্লেষণ এখানে

— DrFriedParts

2

আমাদের গ্রাহকরা প্রায়শই ব্যাটারির পরিবর্তে আলট্রাক্যাপগুলি বিশেষত ব্যবহার করেন কারণ প্রায় অসীম জীবনকাল তাদের দীর্ঘমেয়াদে আরও সাশ্রয়ী করে তোলে। আপনার প্রথম সেট সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি মারা যাওয়ার পরে ম্যাক্সওয়েল আলট্রাক্যাপগুলি দীর্ঘক্ষণ চলতে থাকবে এবং সম্ভবত দ্বিতীয় সেটটি পরে যাওয়ার পরে।

— স্টিফেন কলিংস

13

আমি উত্তরটি "সুযোগ নয়" বলে প্রত্যাশা করে এই জবাবটি শুরু করেছিলাম তবে চশমা এবং দামগুলির তাত্ক্ষণিক নজরদারি থেকে বোঝা যায় যে আপনি এমন কিছু করতে পারেন যা আকর্ষণীয় এবং কিছুটা সম্ভব কার্যকর ছিল তবে এটি সত্যিই অবাস্তব এবং অবশ্যই এ পর্যন্ত ব্যয় কার্যকর এবং অসম্ভব মুরের আইনের কয়েকটি চক্রের জন্য এখনও কার্যকর হতে হবে।

ধরুন শুরু করার জন্য 1 সেকেন্ডের জন্য 12 ভি তে 500 এ প্রয়োজন।
এটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রে খুব বেশি - তবে নিম্নতর স্রোতগুলি দীর্ঘ থেকে দীর্ঘতর সময়ের জন্য সাধারণ, বিশেষত খুব শীতের সকালে।
অনুমান অনুসারে সামঞ্জস্য করুন।

একটি ক্যাপাসিটারে শক্তি 1 ফ্যারাডের জন্য 12 ভোল্ট = ফারাদ প্রতি 70 ওয়াট সেকেন্ড বলুন।
$= \frac{1}{2}CV^2$
$= 0.5 \cdot 1 \cdot 144$

গাড়ি শুরু = সেকেন্ড উপরে = 6000 ওয়াট সেকেন্ড হিসাবে। $12V \cdot 500A \cdot 1$

সুতরাং ক্যাপাসিট্যান্স 12V = এ এই শক্তি সরবরাহ করতে প্রয়োজন ।
$\frac{6000}{70} =~ 100 F$

প্রযুক্তিগত কারণে সর্বাধিক সুপারক্যাপগুলি 2.5V থেকে 3.3V রেট করা হয়।

আপনি এই 42 ভি 100 এফ ইউনিটের মতো বুটি মডিউলগুলি করতে পারেন যা 550 x 270 x 110 মিমি এবং 13 কেজি ওজনের। এটি 88200 জোলের নোটটি তাই 88200/6000 ~ = 15 গুনের চেয়ে 15 গুণ বড় যা একক শুরু সমাধানের উপরে।

3v3 ক্যাপ থেকে 12V ক্যাপ তৈরি করতে সিরিজের 4 এবং সিরিজের 2V5 = 5 থেকে প্রয়োজন। সিরিজে ক্যাপাসিটার স্থাপনের পরিমাণের বিপরীত অনুপাতে ক্যাপাসিট্যান্স হ্রাস করে তাই আমাদের 3 ভি 3 ক্যাপাসিটার সহ 400 এফ এবং 2 ভি 5 টি সহ 500 এফ প্রয়োজন হবে।

মারফি সক্রিয় থাকায় 1000V x 12v = 5 x 200F 2V5 এ ব্যবহার করা বুদ্ধিমানের কাজ হবে।

এই পর্যায়ে এটি আকর্ষণীয় হয়ে উঠেছে কারণ আমরা দেখতে পাচ্ছি যে ডিজিটিকে আপনাকে এই সীমাতে সুপার ক্যাপগুলি বিক্রয় করবে।

ফ্যারাড প্রতি ব্যয় খুব মোটামুটি 10 সেন্ট তাই 200F ~~ = $ 20 এ 4 দাম $ 80। 1000 ডলার বলুন।

চশমাগুলির এক নজরে দেখায় যে আমরা এখনও সেখানে নেই।
সর্বাধিক স্রাবের বর্তমান নির্দিষ্ট নয় তবে অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের প্রায় 10 মিলিওহম short এটি শর্ট সার্কিটের সম্ভবত 200+ অ্যাম্পস। সর্বাধিক পাওয়ার ট্রান্সফারের জন্য লোড হয়েছে রোলড = রিন্টার্নাল = 10 মিলিওহোম বলুন, এটি 100 + এ।
গাড়ি চালুর জন্য এটি যথাযথভাবে উদাসীন নয় এবং আমরা এখনও শক্তি বের করার জন্য ভোল্টেজ ড্রুপের দিকে নজর দিইনি etc.

মনে রাখবেন যে cap একটি ক্যাপ তার 75% শক্তি শেষ করে দিয়েছে। যদি কোনও ক্যাপটি প্রয়োজনীয় শক্তির পরিমাণ দ্বিগুণ হয় তবে এটি 70% এ ছড়িয়ে দেওয়া পরবর্তী সময়ের জন্য সঞ্চিত অর্ধেক অভ্যন্তরের অর্ধেক অভ্যন্তরীণ শক্তি সরবরাহ করবে " $\frac{V}{2}$

খুব স্পষ্টভাবে, একটি 'ব্যাটারি' যা একটি সূচনার জন্য ভাল সাধারণত কার্যকর হয় না। বড় চার্জে অনেক বড় ক্যাপগুলি প্রয়োজন। এবং তারপরেও কোনও ব্যাটারির শক্তির সাথে যোগাযোগ করা সম্ভব হবে না।

সুতরাং - এখনও ব্যবহারিক নয় - তবে ধীরে ধীরে সেখানে চলে যাচ্ছে। হতে পারে 10 বছর (প্রায় 7 মুর আইন চক্র)

470 - 3300 ফ্যারাড x 2.5 ভি কোষ।

ফুটা:

উপরের ফুটোটি 0.5 সি এমএ হয় - সুতরাং 200 এমএফ ক্যাপের জন্য এটি 100 এমএ ফুটো হয়। একটি ফারাদ এটি 10 সেকেন্ডের জন্য সরবরাহ করবে এবং একটি ভোল্ট ছাড়বে।

সুতরাং একটি 200 এফ ক্যাপ ভোল্ট ড্রপ করতে সেকেন্ড সময় লাগবে take কাজ দরকার! এর থেকে কিছু ভাল হবে। $2 \cdot 200F = 400$

— রাসেল ম্যাকমাহন
সূত্র

1

Ultracap করতে হচ্ছে আপনি গণনা 88200 জে সংরক্ষণ, কিন্তু আপনি 42V সঙ্গে এটি সরবরাহ শুধুমাত্র যদি। একটি 12 ভি সিস্টেমে এটি কেবল আপনার আগে গণনা করা 7200 জে সংরক্ষণ করবে।

— স্টিভেনভ

3

@ স্টেভেনভ - হ্যাঁ যেহেতু আমি ইতিমধ্যে উপরের লেখায় ক্যাপাসিটার শক্তির মধ্য দিয়ে গিয়েছি যে আমি আশা করি যে এটি "শিক্ষার্থী" দ্বারা ইচ্ছা করলে গণনা করতে সক্ষম হবে। পুরো ব্যায়ামটি কিছুটা গতিযুক্ত কারণ কেউ এটি করবে না, তাই আমি বিভিন্ন পেরিফেরিয়াল পয়েন্টগুলিতে বেশি যাইনি। যেমন স্রাবের অগ্রগতির সাথে সাথে ভোল্টেজ ড্রপ। আমি নোট করেছি যে ক্যাপটি ভোল্টেজের 70% এ 1/2 শক্তিতে থাকবে। ক্র্যাঙ্কিংয়ের নীচে থাকা একটি 12 ভি গাড়ির ব্যাটারি 6V এর কাছাকাছি চলে যেতে পারে [!] - আমি ইতিমধ্যে সুপারক্যাপ অভ্যন্তরীণ প্রতিরোধের এবং সর্বাধিক পাওয়ার ট্রান্সফার লোডটি কভার করেছি। তবে এর কোনওটিই যদি এটি নির্মিত না হয় তবে খুব বেশি প্রাসঙ্গিক হতে যাচ্ছে না :-)

— রাসেল ম্যাকমাহন

1

আপনার 10 বছরের প্রাক্কলনটি কিছুটা বেশি বেশি দেখায়। আমরা বর্তমানে 1 এমওএইচএম এর নীচে ইএসআরগুলিতে> 200A অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট সহ প্রতিদিন 3kF / 2.7V এ সাশ্রয়ী এবং প্রতিদিন কয়েক শতাংশ ফাঁস করছি।

— প্লাজমাএইচএইচ

4

ব্যাটারিগুলির একটি পয়েন্ট অবধি, ভোল্টেজ ওভার চার্জের তুলনামূলকভাবে সমতল বক্ররেখা থাকে। ক্যাপাসিটারগুলির ভোল্টেজ ওভার চার্জের একটি লিনিয়ার বক্র থাকে।

ব্যাটারি সহ, আপনি কেবল বুস্টার ব্যাটারি প্যাকটি এমনভাবে সেট আপ করতে পারেন যাতে ভোল্টেজ আপনার প্রয়োজনের শতকরা হারের বিস্তৃত পরিমাণের সাথে ফিট করে।

ক্যাপাসিটারগুলির সাথে, এটি কোনও বিকল্প নয়, কারণ ভোল্টেজ ব্যবহারের সাথে সাথে দ্রুত পরিবর্তন হবে। এটি মোটেও ব্যবহার করতে সঠিক ভোল্টেজ সরবরাহ করতে আপনার কিছু পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স প্রয়োজন।

এছাড়াও, বর্তমানে সুপারক্যাপগুলির নির্দিষ্ট শক্তি (ওজন অনুযায়ী সঞ্চিত শক্তি) ব্যাটারিগুলি সরবরাহ করে তার চেয়ে কম। এটি কয়েক বছরের মধ্যে পরিবর্তন হতে পারে।

সুতরাং, এই মুহুর্তে সুপারক্যাপগুলি কম শক্তি সরবরাহ করে এবং অতিরিক্ত পাওয়ার ইলেক্ট্রনিক্সগুলির প্রয়োজন, এটি পাওয়ার উত্স হিসাবে অযোগ্য করে তোলে।

— posipiet
সূত্র

আপনার পাওয়ার ইলেক্ট্রনিক্স বিশ্লেষণটি বেশ সঠিক নয়। ব্যাটারি ভোল্টেজও নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায়। মনে রাখবেন, ইঞ্জিন শুরুর সময় কোনও গাড়িতে, ব্যাটারি ভোল্টেজ মুহূর্তে 50% এরও বেশি ক্র্যাশ হয়ে যায় কারণ ইঞ্জিনের পুরো যান্ত্রিক বোঝা স্টার্টার মোটরটিতে প্রদর্শিত হয় (এজন্য ক্র্যাঙ্কিংয়ের সময় আপনার হেডলাইটগুলি ম্লান হয়)। মনে রাখবেন, একটি স্টলড ডিসি মোটর দেখতে প্রায় শর্ট সার্কিটের মতো লাগে। ক্যাপাসিটরকে টেকসই রাখার জন্য আপনার যা দরকার তা হ'ল একটি ডায়োড, যাতে একবার ইঞ্জিন ক্র্যাঙ্ক হয়ে যায় এবং বিকল্পটি বিদ্যুত উত্পাদন শুরু করে, ক্যাপাসিটার ব্যাংক লো-আরপিএম ইঞ্জিন লোড না করে এবং স্টল আউট করে না।

— DrFriedParts

4

খুব আকর্ষণীয় আলোচনা; আমি পুরো এবং বিস্তারিত গণনা প্রশংসা করি। যদিও বর্তমান প্রযুক্তিটি এটি ব্যবহারিক প্রয়োগ নয় বলে মনে হয়, তবুও আমি এমন একটি টিংকার পেয়েছি যার মনে হয়েছে সাফল্য পেয়েছে: http://www.youtube.com/watch?v=GPJao1xLe7w এখানে একটি বাণিজ্যিক পণ্য রয়েছে যা ইনস্টলেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে শুরু করার শক্তি নিশ্চিত করার জন্য 18-হুইলারের উপর; এই নকশা চারটি ট্রাক ব্যাটারি এক ultracapacitor ইঞ্জিন চালু মডিউলটির আনা হয়, কিন্তু এটা নিজের তারের আছে: http://www.maxwell.com/products/ultracapacitors/products/engine-start-module

হতে পারে সাবধানতার সাথে নকশার বিবেচনার সাথে এই আলট্রাসাপ্যাসিটার অ্যারেগুলি কিছু পরিস্থিতিতে কার্যকর হতে পারে।

— স্টিভ
সূত্র

এফওয়াইআই, একই টিঙ্কারের নতুন 350Farrad 2.5V তারের সাথে 6 টি তারের সাথে সর্বাধিক 15V এর ভোল্টেজ পাওয়ার সাফল্য পেয়েছে, কারণ বিকল্পগুলি 14V এর বেশি রাখবে। Youtube.com/watch?v=z3x_kYq3mHM দেখুন । যদিও তিনি সম্পূর্ণ ব্যাটারি প্রতিস্থাপনের জন্য youtube.com/watch?v=GUXM1XuLUIs এর ড্যাশটিতে 6x 2600F প্লাস 2.5 ডাব্লু সৌর প্যানেলে ফিরে গেছেন ।

— BeowulfNode42

2

আমার কাজের অংশ হিসাবে, আমার কাছে কিছু সরঞ্জাম রয়েছে যা প্রদত্ত শুরুর ভোল্টেজ, শেষ ভোল্টেজ, লোড পাওয়ার এবং সময়ের জন্য ক্যাপাসিটার ব্যাংকগুলির তুলনা করে। ESR এবং EOL মানগুলিও অ্যাকাউন্টে নেয়। আমার ডাটাব্যাঙ্কের অবশ্যই প্রতিটি আল্ট্রাপ্যাপ নেই, তবে এটি বেশিরভাগ সন্দেহভাজন সন্দেহভাজনকে পেয়েছে।

সুতরাং আসুন ধরে নেওয়া যাক আপনি সাধারণত যে ব্যাটারিটি ব্যবহার করবেন সেটি 13.2V আনলোড হওয়া থেকে শুরু হবে এবং 500A এ লোড হওয়ার পরে 7V এ নেমে যাবে। আমরা নিম্ন-প্রান্তের ভোল্টেজ থেকে আমাদের শক্তি গণনা করতে পারি, যেহেতু গাড়িটি শুরু করার পক্ষে এটি স্পষ্টভাবে যথেষ্ট। একটি ultracap থেকে এক সেকেন্ডের জন্য 3500W টান করা এবং এখনও ভোল্টেজ সীমার মধ্যে থাকতে সেরা মিশ্রণটি আমি দেখতে দুটি হবে এই সমান্তরাল। সুতরাং আপনি একটি $ $ 100 ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করতে>> 3 k কে আলট্রাক্যাপের কথা বলছেন। আপনি পারে দুই পরিবর্তে এক ultracap মডিউল দিয়ে পার পেতে পারে, বিশেষ করে যদি আপনি শেষ অফ লাইফ মান ব্যবহার করবেন না, কিন্তু আপনি অনেক কম ওভারহেড আছে চাই, এবং আপনার ESR লোকসান যথেষ্ট পর্যন্ত যেতে হবে। তারপরেও, এমনকি সরাসরি-প্রস্তুতকারকের পরিমাণের দামের সাথে আপনি এখনও 1500 ডলার সম্পর্কে কথা বলছেন।

সুতরাং এটি করণীয়, এবং সম্পূর্ণ উন্মাদ নয়। এটি ব্যয়বহুল কিনা বা না তা নির্ভর করে আপনার ব্যাটারি কত খরচ হয় এবং আপনার ক্যাপ ব্যাঙ্কের জীবদ্দশায় আপনাকে কতবার এটি প্রতিস্থাপন করতে হবে তার উপর নির্ভর করে।

আপনি নিজেই কীভাবে আলট্রাক্যাপ চার্জ করবেন তা সম্পর্কে, আমি মনে করি এটি কোনও সমস্যা নয়। এক সেকেন্ডের পরে 3500W লোডে সেই ক্যাপাসিটেন্সের টার্মিনাল ভোল্টেজ প্রায় 10.2V হয়, তাই আমরা ক্যাপগুলিতে হারিয়ে যাওয়া 11.5 কেজে চার্জের কথা বলছি। (সুতরাং আমরা লোডের জন্য 3.5 কেজে ডেলিভারি দিচ্ছি, এবং ইএসআরে 8 কেজে হারানো!) এটি কেবল কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে একটি প্রাচীরের সকেট থেকে চার্জ করা যায়। আপনি যদি দ্বিতীয় শট চান এবং নিকটবর্তী যে কোনও জায়গায় প্রাচীরের সকেট থাকে তবে আপনার ভাল হওয়া উচিত। এবং আপনি ক্যাপাসিটারগুলির ভোল্টেজ সীমাটির কাছাকাছি কোথাও নেই, যার অর্থ আপনার চার্জারটি বিশেষভাবে স্মার্ট হওয়ার দরকার নেই, যেমন একটি লি চার্জারটি হতে হবে।

সম্পাদনা করুন: আমি আবার এই প্রশ্নটি জুড়ে এসেছি এবং নতুন সরঞ্জামগুলি, মূল্য নির্ধারণ এবং উপলব্ধ অংশগুলির উপর ভিত্তি করে সংখ্যাগুলি পুনরায় পুনরায় তৈরি করেছি। সবচেয়ে সাশ্রয়ী সমাধান এখন পাঁচটি উপস্থিত হতে পারে এই সমান্তরাল, প্রায় $ 600 ব্যয়ে সঙ্গে। এবং এটি এখনও ক্যাপগুলিতে EOL মানগুলি ধরে নিচ্ছে। নামমাত্রের জন্য আপনার কেবল তিনটি সমান্তরাল প্রয়োজন। গত দুই বছরে ব্যাপক উন্নতি! এটি আসলে নিজের জন্য দিতে পারে!

— স্টিফেন কলিংস
সূত্র