乐风车加装超级电容（完结版）-爱卡汽车网论坛

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乐风车加装超级电容（完结版）

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【现在车上装超级电容的帖子越来越多了，自己也整个修订版起来，更全面详细的介绍下整个diy过程】【转贴请注明】
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2014.12月更新1
2015.05月更新2
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关注超级电容好几年了，从最开始的几法容量到现在几千法，终于能买到性价比合适的超级电容了（还是二手的）。

虽然网上关于安装超级电容的帖子基本都看了一遍，但等到自己动手时还是只能参考。废话多说一点，先说说原理，再分享下制作安装流程。

乐风1.6AT 用的电瓶cca值是550，就是电压降到7.2v之前连续30秒能释放550安培电流（铅酸电瓶这个特性很强大），不过一般正常启动也就是1-2秒的事情，所以，超级电容要能辅助启动，首先启动时1-2秒放电必须达到这个参数，有了这一条，这就可以根据公式计算出电容容量了（假设启动用2秒）：I*t=550安*2秒=1100库仑=C*U, 安装超级电容后，启动时假设电容电压从13v降到8v，电压差为5v，那么电容容量C=1100/5=220F，也就是说超级电容容量只要220F就满足要求了。当然这里面有几个假设，也就是说下面的设计要给出一定余量。【修订：乐风打火启动时间一般为1.25秒，电池压降平均为2.1-2.5v左右，按最低压降计算，所需电容容量C=I*t/U=550*1.25/2.1=327F】

1、电容选型。有了具体数值，剩下的就是找电容了，淘宝是不二之选（海淘也可以，不过价格还贵些），一般超级电容单个是2.3v或者2.5v的，要提供12v电压至少需要6个，然后就是比较性价比的问题，这个花了我不少时间比较，最终选择了最优性价比的超级电容是2000F 2.3v（45元一个）， 6个串联组成333.33F，13.8v模块。
【修订：现在tb居然有3000f 2.7v二手超级电容，居然比我买的这个还便宜，只是尺寸比我这个2000f的大。】

2、电容均压问题，网上会看到有人说电容如果不均压会出现问题，严重的会炸裂，增加安全隐患。还有帖子说超级电容炸裂后不会短路只会断开。到底会如何先做破坏实验看看，搞了个小电解电容15v 100uf，手头正好有500v 10ma脉冲电压，先做好爆裂防护的安全措施后，上电持续了5分钟，测量显示电容电压稳定在14-15v，没炸，就是电容逐渐发烫。看来电容要炸裂先是热击穿这个说法没错。跑题了，呵呵。从这个实验可以看出，小电流充电的情况下，电容大过压是不会立刻有问题的。汽车发电机一般提供14-15v电压，只会超过1v左右，分散到单个电容只有0.17v，超过了7%电压，应该在安全范围，看来网上卖的均压板可以省了。
【修订：超级电容过压不会.爆.炸.，也不会击穿短路，因为我买的这种超级电容有保护阀，只会漏出电解液，导致超级电容开路失效。另外，超级电容也不能用于高频率放电场合，也不适合高温高湿的环境。超级电容串联最好附加均压电路，不然有可能导致某个单体过压，影响整体性能，但也不会有安全问题。使用时要特别注意，因为超级电容有极性，一定不能短路，因为其瞬间放电电流会有几百安甚至上千安，这个是需要特别注意的。】
3、电容漏电问题：特别是二手电容，自放电问题不容小视，搞不好电瓶就整天给电容充电了。我这6个电容，组成模块充满到13.8v后，平均每天降0.2v。后来反复放电，充电几次后，能稳定到每天降0.1v，二手的这样，我觉得不错了，为了保险起见，又买了块太阳能板(138元)，大太阳下提供13-15v 1a的电量，一般光线提供13-15v 0.5a电量，输出端有二极管，防止消耗电池电量，停车熄火后，正好可以维持电容电量。
【修订：自放电电流大小的计算公式 I(单位：安培)=电容压降差U(单位：伏特)*电容容量C(单位:库伦)/自放电时间T(单位:秒),我这个电容组，按上面的数据计算的每天漏电电流I=0.2*333/(24*3600)=0.77ma，自放电电流和环境温度成正比】

4、电容大电流放电：大电流放电一定要用粗线，淘宝有这种套件卖，电容连接片，2根12平方的电线（外径7mm，内部线径4mm），60a的保险（可以告诉掌柜，不要稳压片），带垫片的螺丝。（48元），这个大保险我安装时没用。

【修订：电线平方与线直径的计算公式：铜线半径=铜线直径/2， 3.14*铜线半径的平方=线的横截面面积，我这个铜线就是:3.14*2mm*2mm=12.48平，但和原车电池的线路比起来，还是显得稍微细了一些。】

4、电容减震问题：这个不多说，一定要做。
5、电容防水问题：这个还好，电容电压14v，虽然不高，但也要做一下。
6、电容隔热问题：超级电容最高工作温度为70度，而发动机舱实测最高110度（发动机铁皮那里），电池那里有80度左右(车子跑了1个小时后)，必须做电容隔热处理，网上帖子有用热缩膜做简单防护的，有用发动机隔热膜做防护的，有用盒子包起来，呵呵，各显神通。
我参考了航天器返回大气层的隔热方法和材料。有点夸张了，具体就是多层防护，第一层0.5mm厚硅胶片包住电容组绝缘隔热，第二层铝箔包住隔热防热辐射，第三层1mm厚硅胶片包住隔热减震防水，第四层3m电工绝缘胶包住。
（因为硅胶片这种材料太牛逼了，400度不变形，各种胶粘不上，据说有专用的硅胶水，没试过，只好用电工胶布包住）

其实后来想想，还可以第三层用0.5mm硅胶，第四层铝箔，第五层0.5mm硅胶。这样防热效果更好。因为0.5mm硅胶有自粘性，比起1mm的硅胶更适合包裹。每层硅胶0.3平米就可以了，剪切好就行，这一下子隔热，减震，防水，绝缘都做了。

【修订：以上措施都是保护电容处于其适合的工作环境，隔热隔湿减震。所用材料硅胶片就是硅橡胶板，耐高温，耐低温，耐油，耐水，耐辐射，绝缘，有弹性，易剪裁。一种很完美的材料，而且有各种厚度可供选择。】
7、电容安装问题：乐风发动机舱里面，靠近电池那里，大约有170*150*85mm的空间，电容组尺寸必须控制，才能装下。2000f电容组3*2排列包裹好后正好可以放下，天意。

8、电容充放电问题：网上帖子说串个灯泡直接接电池充电，多费电池和时间啊。呵呵，最简单就是买个电瓶充电器（40元），8分钟内充到13.8v，简单快速（但要注意边充边测量电容电压啊，不然会冲过，我最高充到过14.8v）。放电就更简单了，直接接个12v灯泡，点呗，一般会点1个半小时左右，降到8v，可以完美替代小电瓶了。要快速放电，可多接几个灯泡。呵呵。
【修订：充电时要用小电流，10A以下都算是小电流。未充电的超级电容绝不能直接并联在电池上，会让电池瞬间大电流放电，类似电瓶短路，是比较危险的。】

9、上车安装，其实这是最简单的，但也要注意几个地方，首先电容引线先包裹起来，免得不小心打到地线，呵呵，有美丽的火花。放置好电容后，把电容正极线接到电池正极螺栓上，固定好，再把电容负极线接到电池负极螺栓上，固定好。松电池螺帽时要小心，别最后一圈掉进车体里面，找不出来。
【修订：安装前一定先用电工胶布包裹住引线接头，避免意外短路。安装哪个接头就现拆哪个接头的胶布。】
10、终于可以谈效果了，点火发动当然没问题（电压只会降到10v，计算下，从13v降了3v，C*U=333.33*3,就算启动2秒吧，C*U=I*t,电容组提供电流I=C*U/t=500A,这样看来电池基本减少很大一部分的消耗了，哈哈），
【修订：如果电容没有充到额定电压，容量也就不会达到满额，所以，上面的333F是要打折扣的。所以，标称333F的超级电容模组基本是替代不了电瓶单独启动汽车的，但如果换用容量更大的超级电容，那是肯定可以替代电瓶的。期待今后超级电容性价比越来越高，只装超级电容，而不装电瓶的时候。】
效果：
1.导航不再像以前会自动重启，嘿嘿。
2.开空调加油门，没有抖动声和哮喘了。。。这个给力啊，之前只要一开空调就会各种抖动，各种哮喘，如果此时再加油门，车子真是受不了，哈哈。
3.加油门时，觉得反应更快，提速也更快，这个可能主观因素多点。（这个的确有效果）
4.停车后，按遥控，百按百灵，之前会经常按不灵，一直以为钥匙没电，换电池也不行，现在看来好像不是的。
5.启动时，最快就是一打火就启动，特别是中午那会。
6.加速时，车子经常发出低沉的吼声。

【修订：加装后的效果或者说好处，网上很多文章，我的体会就是点火很快，启动很迅猛，油门更轻更灵敏，提速快，加速时会有推背感，开车时，车上各种用电妥妥的。】

下面就是等冬天再来谈启动感受了。

经过几个星期的准备、挑选、安装，浓缩了这么不多的内容，喜欢的，可以参考，有问题的可以回帖讨论。

-------------------半年后--------------------------------------------------------
时间过得真快，装超级电容半年了，马上年底了，经过一个酷暑的烤验，也正在或即将经历严冬的考验，看看用了半年的超级电容性能如何呢，找个周末，将超级电容组拆卸下来，
首先，检测电容的自放电情况，每天早晚测量一次，数据如下：
周一 7:34分  12.892v    18:22分  12.860v
周二 7:45分  12.822v    19:38分  12.787v
周三 7:27分  12.760v    18.14分  12.735v
周四 7:44分  12.701v    18:41分  12.670v
周五 7:38分  12.645v    18:42分  12.623v
平均每天压降0.06v，比较稳定，经过测算，自放电电流为0.19ma，与6月份电容自放电数据
平均每天降0.1v对比，居然有改善，或者也可能是误差吧，看在二手的份上，暗爽中。
【修订：冬天环境温度低，自放电电流会比夏天小一点】
第二步，检查外观，电容外侧有2个地方明显有挤压磕碰痕迹，外部包裹的塑料好好的，但内部的锡纸已经被挤破。另外，由于电容模块由于没有固定，车辆颠簸时导致电容会上下运动，底部也被磕碰，这次要重点加固。
第三步，拆开包装，密封性能还是很好的，内部干净无灰无漏夜。【我这组超级电容组额定电压13.8v，比汽车发电机的14v电压小，也比太阳能板充电电压小，时刻处于过压环境，用了半年没有任何问题，可见其还是有一定承受过压的能力的。】
在没有超级电容的这一个星期，乐风又回到原来的老样子，加油门感觉无力，加速慢悠悠的，超车一点信心都没有，上坡也觉得无力，感觉很不爽，而且适合乐风的75-80km/h的速度也不容易快速达到，看来电容必须有啊。
针对这半年的行驶情况，重新改装电容组，下面一步一步展示。
1、发动机舱放电容的地方，图中红色区域；

2、6个2000f超级电容，装上铜片和螺帽；

3、电池组3*2排列串联起来，接上12平的电线，负极线要长一点，正极线短一点，可以先测量下连接电池正负极的长度，注意电线与电容连接处包裹好绝缘处理；【注意：电容上面白色的就是泄压阀，长时间过压，会导致电解液泄露，引起电容开路，但不会引起电容短路。】

4、按照电池组尺寸剪裁硅胶片3套，0.5mm厚的两套，1mm厚的一套；

5、最内层先用0.5mm硅胶片包裹起来，必要时可以用电工胶布固定，

6、再包裹一层锡纸，反射热辐射；

7、剪切2-3cm厚的塑料泡沫垫在电容组底部，同时用0.5mm硅胶片再次包裹起来，然后电容组侧面用电工胶皮（注意是胶皮，大概有0.5mm厚）横向上中下各绕1圈，减缓挤压，再包裹一层锡纸；

8、最外层用1mm硅胶片包裹起来，然后用3M电工胶布密封，最后放入机舱，由于这次多包裹了几层，所以，放入机舱时，需要塞进去，就当是固定吧。

最后，先给电容充电到13v（切记），并联到电瓶上即可。

然后发动车子，依然是瞬时点火，然后上路，那种爽快的加速推背感又回来了。。。。。

最后提一下，之前为了保证停车熄火后电池不至于放电太多，加装了40w的太阳能板，给电池充电，目前电池电压依然保持在12.5v左右，很不错。不过相对于电容，电池的电压就降的很快了，停车后几个小时之内就从13v降到12.5v了，毕竟是用了2年多的电池了。

看来这个冬天，启动该不再畏惧寒冷了。

---------------再半年之后----------------------------------------
离电容首次安装上车差不多有1年了，电容和电瓶一直妥妥的，目前电瓶电压保持在12.6v。
最近淘宝有卖家出售全新2000f 2.7v超级电容，45一个。居然是全新，我就
找店家确认后，买了6个，到货后一测，每个电容还有1.2v电压，幸亏快递包裹的好，
每个都单独包裹。

新电容尺寸比之前的要粗矮一点，没法按之前的方案包裹多层了，怎么办？既然现在
有两组超级电容，正好试试纯电容启动，没准能替换电瓶呢？

想到就做到，速度把两组电容连接起来，这次用上了18平的线，各位请看图。

充电到13.5v（直接用电瓶充电器充就可以），放电一天后，测量每个电容电压，这次每个电容电压相差不大很均衡，看来掌柜言副其实，的确挑的比较细心。既然是全新的，就试试单独一组能不能启动乐风呢。
新的一组电容接上车（注意：接之前电容组正负极先用胶布包裹，然后先把电容正极接电池正极，拧紧螺丝，然后再把电容负极接在电池负极螺栓上（可能有电压差，会有小许火花，但不要紧，淡定点），拧上螺帽，但这时不要拧紧，把负极搭铁从电瓶负极柱上取下来，可以用平口起子向上撬，负极取下来后，用塑料片垫在下面，和电瓶负极绝缘，再拧紧螺帽，保持电源负极和电容负极紧密连接）。

这样连接，启动时就是单独用电容启动了。电容两端接上电压表（12.8v），看看启动时压降多少，然后插钥匙，启动车子，哦豁，发电机响了两下(1秒），没启来，最低电压显示是4.6v。计算一下CU/t=2660A, 疑惑了，这么离谱的电流居然没启动车子。肯定哪里有问题，要么电容容量虚标，要么计算过程不对（以后再详细找找原因）。
好吧，再试试并联2组电容（中间取下电容，再次充电，再接上等过程比较繁杂，不多叙），
点火启动，发电机突突了两下，仿佛又要熄火，突然轰的一声启动了。哈哈，单独用电容启动车子了，熄火，再来，还是可以。哇哦，纯电容启动成功。

此过程，万用表记录最低电压8.5v，启动时间1-1.5s。

再来多观察一下，熄火。打开电门，收音机打开准备启动。但这时我发现电压嗖嗖的降啊，
2分钟不到从13v降到12v 了，赶紧启动，恩，还是杠杠的。

再来看看最低多少电压能启动车子，测试几次后，发现只要电容电压在11.9v以上，都可以成功启动车子。电容电压11.9v以下大部分启动不起来，启动时最低电压4.5v，但偶尔一次可以启动。

看来有点高兴过早，想用电容完全替代电瓶目前还为时过早。因为电瓶不仅仅是为启动提供大电流，平时也可以维持比较长一段时间的用电。而电容就只能提供启动电流，维持一段时间的车上用电还是比较奢侈的事情。

目前电瓶和电容的结合才是主流，增加电瓶使用寿命的同时，给你一个全新的体验。车上的用电环境将不再窘迫，特别是需要突发大电流的时候，电容将默默地替你解忧。
如果确实纯用电容，切记：打开电门后，迅速在2分钟内启动车子。（主要是为了保证电容电压在11.9v之上）

不过一旦启动不成功，电容电压降到5v以下，依靠40w的太阳能板补电，每秒补充0.002v，
哈哈，先回家休息下吧。看来还需要备用电源，补充电容的电能。
不过也可以在太阳下晒2个小时，就可以达到启动电压了，有点小意思。想起特斯拉这样的电动汽车，为了省时，不都是大电流充电么，差不多也就是这样了。
折腾1年，至此，超级电容这篇帖子也差不多可以收尾了，联想到现在各大汽车厂商花巨资研发新型电池，在可以预见的未来，既可以在不同环境温度提供启动大电流，又可以维持一段时间不启动时车上用电，而且成本又低的新型电池终究会出现，各位拭目以待吧。

以后有时间，继续折腾纯电容方案，先卖个关子，呵呵。
稍后将发帖diy 乐风车上各种实用的灯源，敬请期待。

[ 本帖最后由 gebitu 于 2015-5-21 21:17 编辑 ]

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试车1小时，发动机铝壳120度，电容组外包装62度，电压13v，隔热目的应该达到。
上图片：

[ 本帖最后由 gebitu 于 2014-6-7 18:25 编辑 ]

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一大早阴天，8点钟，太阳能板电压只有6v，电池电压12.8v，看来早晚这12-14个小时停车期间，还得电瓶扛着。中午12点，太阳能板13.2v，电池电压12.99v，正在缓慢充电中，和预期的一样，这样白天有10个小时左右可以随时充电。
今天特地测试了不接电容，启动时电池电压最低10.791v，接电容后，最低电压11.33v，按照今天的数据测算，启动时电容提供了153安培电流，比预料中小很多。不过波动肯定是有的，毕竟是二手电容，再观察吧。

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引用 xiaguanxiang 于 14-06-08 01:03 发表的回复

发现有物理电学公式，我表示压力山大，这些单位名词过高中以后再没有涉足了。乐坛有如此牛人，不得不佩服！

这期间用到的换算公式只有1个：电量（库仑）=C(法拉)* U(伏特)=I （安培）* t（秒），并不深奥。
至于电容放电曲线神马的，可以先不考虑。二手超级电容只要漏电不大供测试用还是不错的，但真正实用还的全新的，不然光是挑选漏电不大的二手电容，就够麻烦的，我买的这6个二手电容，只有一个符合要求，其他5个都不中。

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gebitu 5161 爱卡币 3629 帖子加关注发私信白金长老注册 2009-02-28 来自上海市\|上海市	发表于 2014-06-08 21:16 IP属地：未知 5楼好吧，我把上面的公式这样写，可能更容易理解： C(法拉)* U(伏特)= 电量（库仑）=I （安培）* t（秒）
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这组电容相当于一个12v 1.3ah 的小电池，而且接12v 灯泡放电时间和终止电压二者几乎相同。
但电容充电的速度远远高于电池，这是电容的优点之一，不过12v 1.3ah电池的价格却远远低于电容。
现实就是这样，没有性价比的东西永远只能发烧一下。

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嘿嘿，有钱早点烧，没钱稍晚点，折腾不止。
今天早晨冷车启动 12.49v -> 11.286v 耗时1s，电容相当于提供400A电流。
车晒了一天，下午启动 12.688v -> 11.288v 耗时0.5s，电容相当于提供900A电流，
看来白天太阳能充电还是有补电的效果。至于电流的大小，估计我还得搞个电流表实测下，
不然计算数据是否真实还是问号。

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发表于 2014-06-21 18:37 IP属地：未知

8楼

引用 sd-song 于 14-06-19 13:00 发表的回复

电容直接接上就行了么，给个电容链接好么？

电容是直接和电池并联接上就可以了，但切记接上之前要充到12v以上，以免出现电池瞬间大电流给电容充电，而导致的危险。超级电容2000f，直接淘宝搜索，能有货的就1-2家，很好找。祝顺利。

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gebitu 5161 爱卡币 3629 帖子加关注发私信白金长老注册 2009-02-28 来自上海市\|上海市	发表于 2014-12-23 22:42 IP属地：未知 9楼半年后，心得体会一并增补原文，和大家分享。
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tb 2000f 2.3v 44元一个， 3000f 2.7v 39元一个。 3000f主要是尺寸太大，2000f的比较合适。关键还是要看你的车型有多大地方装，地方大的3000f更好。

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