加装超级法拉电容-----长安论坛第一台车作业

竹影清风

入手6360的时候本来是想用来给店里拉点货送点货什么的，结果节约资金就买了张4年的二手长安星韵。到我手里车今年已经是5年了。老车反正毛病多的很，不是这里就是那里，买来的时候连打火都有问题。估计原车主不想折腾所以就卖了。经过我的折腾，以及花了不少银子后，车子终于比以前好的不是一点半点了。用我老婆的话说就是天天都见我趴在车里搞这个搞那个。
由于车子是老车了，发动机大修后确实是好开很多，但是总感觉到不是那么顺心，还想搞好一点。再者老车老电瓶了。虽然现在打火也是杠杠的，但是气温一低就没那么给力了。我是在云南做生意，要是过年回老家湖南气温更低，会到零下。到时候不知道这车是不是还打得响。见朋友以及越野一族很多人都装了“超级法拉电容”。都说打火零下几十度都是一打就响。我也不知道这 超级法拉电容 是个什么玩意。我以前只知道电解电容。 后来经过了解才知道这玩意的工作原理，并不是有些不懂的网友说装这个还不如换电瓶。 但是只要经过深入了解 超级法拉电容以后相信大家都会改变原有的观念。工作原理更不不一样，超级法拉电容的作用和电瓶是互补的关系，不是替代关系。

下面我给论坛的兄弟们扫盲一下，科普科普。（我也是抄袭来的哈，懒得打字了）
超级电容器在汽车启动中的应用
1 引言
蓄电池是汽车中的关键电器部件，其性能直接影响汽车的启动。现在的汽车启动无一例外地采用启动电动机启动方式。
在启动过程中特别是在启动瞬间，由于启动电动机转速为零，不产生感生电势，故启动电流：I=E/(RM+RS+RL)；其中：E为蓄电池空载端电压，RM为启动电动机的电枢电阻，RS为蓄电池内阻、RL为线路电阻。由于RM、RB、RL均非常低，启动电流非常大。例如用12 V、45 Ah的蓄电池启动安装1.9 L柴油机的汽车，蓄电池的电压在启动瞬间由12.6 V降到约3.6 V，启动过程的蓄电池电压波形如图1所示。启动瞬时的电流达550 A，约为蓄电池的12C的放电率>启动过程的蓄电池电流波形如图2所示。
电流传感器的电流/电压变换比率为100 A/V。尽管车用蓄电池是启动专用蓄电池，可以高倍率放电，但从图l可以看出，10倍以上高倍率放电时的蓄电池性能变得很差，而且，如此高倍率放电对蓄电池的损伤也是非常明显的。启动过程的电压剧烈变化也是极强的电磁干扰，可以造成电气设备掉电，迫使电气设备在发电机启动过程结束后重新上电，计算机在这个过程中非常容易死机。因此，从改善汽车电气设备的电磁环境、改善汽车的启动性能和蓄电池性能或延长蓄电池使用寿命来考虑，改善汽车电源在启动过程中的性能是必要的。解决问题的方案之一是加大蓄电池的容量，但需要增加很多，并使其体积增大，这并不是好的选择。而将超级电容器与蓄电池并联可以很好地解决这个问题。

2 超级电容器的原理及特点

2.1 超级电容器的原理

超级电容器是一种电容量可达数千法拉的极大容量电容器。以美国库柏Cooper公司的超级电容为例，根据电容器的原理，电容量取决于电极间距离和电极表面积，为了得到如此大的电容量，要尽可能缩小超级电容器电极间距离、增加电极表面积，为此，采用双电层原理和活性炭多孔化电极。

超级电容器的结构如图3所示。双电层介质在电容器的二个电极上施加电压时，在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带的电荷极性相反的电荷并被束缚在介质界面上，形成事实上的电容器的二个电极。如图3所示，很明显，二个电极的距离非常小，只有几nm．同时活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积，可以达到200 m2/g。因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。就储能而言，超级电容器的这一特性介于传统电容器与电池之间。当二个电极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上的电荷不会脱离电解液，超级电容器处在正常工作状态(通常在3 V以下)，如果电容器二端电压超过电解液的氧化还原电极电位，那么，电解液将分解，处于非正常状态。随着超级电容器的放电，正、负极板上的电荷被外电路泄放，电解液界面上的电荷响应减少。由此可以看出超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应，因此性能是稳定的，与利用化学反应的蓄电池不同。

2.2 超级电容器的主要特点

尽管超级电容器的能量密度是蓄电池的5％或更少，但是这种能量储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流中。与电池相比，这种超级电容器具有以下几点优势：
一是电容量大，超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极，与电解液接触的面积大大增加，根据电容量的计算公式，二个极板的表面积越大，电容量就越大，因此，一般双电层电容器容量易于超过1 F，它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了3~4个数量级，目前单体超级电容器的最大电容量可达5000 F；
二是充放电寿命很长，可达500 000次或90000h，而蓄电池的充放电寿命很难超过l 000次；
三是可以提供很高的放电电流，如2700 F的超级电容器额定放电电流不低于950 A，放电峰值电流可达1 680 A，一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流，一些高放电电流的蓄电池，在如此高的放电电流下，使用寿命大大缩短；
四是可以在数十秒到数分钟内快速充电，而蓄电池在如此短的时间内充满电将是极危险或几乎不可能的；
五是可以在很宽的温度范围内正常工作(-40℃～+70℃)，而蓄电池很难在高温特别是在低温环境下工作；
六是超级电容器的材料是安全和无毒的，而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性，而且，超级电容器可以任意并联使用来增加电容量，若采取均压措施后，还可以串联使用。
3 超级电容器在汽车启动中的应用
3.1 电性能的改善
超级电容器与蓄电池并联时，汽车启动过程的电压波形如图4所示，电流波形如图5所示。与图1和图2相比，启动瞬间电压跌落由只采用蓄电池时的3.2V提升到7.2V；启动电流从560 A提高到l200 A；启动瞬时的电源输出功率从2 kW上升到8.7kW；启动过程的平稳电压由7 V提高到9.4 V；启动过程的平稳电流由280 A提高到440 A；启动过程的电源平稳输出功率从2.44 kW提高到4.12 kW。

3.2 启动性能的改善

超级电容器与蓄电池并联应用可以提高机车的启动性能。将超级电容器(450 F/16.2 V)与12 V、45Ah的蓄电池并联来启动安装1.9升柴油机的汽车，在10℃时平稳启动。尽管在这种情况下不连接超级电容器蓄电池也可以启动，但采用超级电容器与蓄电池并联时启动电动机的速度和性能都非常好。由于电源输出功率的提高，启动速度由仅用蓄电池时的300 r/m增加到450 r/m。超级电容器尤其能提高汽车在冷天的启动性能(更高的启动转矩)，在-20℃时，由于蓄电池的性能大大下降，很可能难以正常启动或需多次启动才能点火，而超级电容器与蓄电池并联时仅需一次点火，其优点是非常明显的。
3.3 蓄电池应用状态的改善
超级电容器与蓄电池并联时，由于超级电容器的等效串联电阻(ESR)远低于蓄电池的内阻，因此，在启动瞬间，1 200 A启动电流中的800 A电流由超级电容器提供，蓄电池仅提供400 A的电流，明显低于仅采用蓄电池的560 A，有效降低了蓄电池极板的极化，阻止了蓄电池内阻的上升，使启动过程的平稳电压得到提高。最为重要的是蓄电池极板极化的减轻不仅有利于延长蓄电池的使用寿命，而且也可以消除频繁启动对蓄电池寿命的影响。
越野一族资料地址：http://bbs.fblife.com/thread_authorid_1887175_251701.html
从理论上来说的话，电瓶与电容的特性是不一样的。再好的电瓶启动性能也不如电容。换个新电瓶在冬天可能也会启动困难，但电容的放收能力比电瓶强太多了。

超级电容补充用电器供电和稳定汽车发电机供电高峰波形。
一、行车时的供电及电力负载会出现什么不理想的情况

好了，前面分析了发电机的负载，那么发电机输出的电力是否能够在这么多用电设备频繁使用下保持稳定和持续地供应，是否会出现瞬间供电不良的问题？
当然是可能的，不知道开VTB的车友，有没有这个感觉，夜间行车，有时候从空挡到D档，车子灯光瞬间会暗一下，怠速表针会轻微跌落，说明电力负载的变化中存在“抢电”现象。这种现象实际上会同时影响火花塞的工作，造成车辆加速灵敏度下降，尤其是对于上了年纪的发动机。甚至有的车友反映，夜间一开大灯，发动机声音都会变大。

为什么会这样？

简单分析，是发电机瞬时负载电流变化过大，造成发电机输出电流瞬间跌落，即使发电机上有电压调整器，也难以应付频繁变化的负载情况。当对发电机电流需求增大时，如果发电机的电流输出余量不足，就会出现影响发动机的工作的情况，甚至是恶性循环。老车尤其明显。

二、改善供电情况对车子行驶性能影响的分析

如何改善车子电力系统整体工况？

1、减小电力损耗

怎样减小电力损耗？当车辆使用一定年限之后，随着线路的老化，接头的氧化锈蚀，使电流在接触电阻处发热损失掉，无形中增加了发电机负荷。

（1）增加接地线，分别接往车体、发动机缸体、节气门等，星形接地，回路接地电阻最小，干扰最低。
（2）增加发电机正极到电瓶正极电缆，减小传输电阻。

2、增加电力补偿

前几年，就开始流行一种称为汽车整流器的东西，但是我认为这个叫法是错误的，为啥？电子学上，所谓整流，是指将电力从交流电转换为直流电的过程，汽车发电机已经具备整流器件和电压调整装置，输出为直流电，所以附加的电容阵，不能称为整流器，称为电流瞬间补偿器，我认为比较合适。
本文讨论的电力补偿器，也就是一个电容阵，那么这个电容阵要多大的容量呢？我认为市面上那种几万微法的电容阵是太小了，储存的能量不足以达到我们预想的补偿瞬间电流输出的目的。
要多大，我认为以目前器件发展的水平，使用高容量，快速充放电特性得法拉电容是首选。
那么这个电容阵起作用的原理是什么？

先举个例子，车主们如果平时留意过洗车场的高压洗车机就知道了，一般的洗车机，都需要一个大的水桶做水流缓冲，以应付洗车机高压水泵对水流的瞬间需求能力，如果直接接自来水管，瞬间是出不来这么大的水流的，那么这个电容阵也就是类似的作用，只是水流变电流，车子发电机好比自来水龙头，这个电容阵的容量和输出电流的速度，应该满足汽车行驶中突发的电流需求，维持整体输出电流的平稳，削峰补谷，保证发电机负载的稳定。另外，音响器材里，大功率功放，也采用足够容量的电容阵，以提供音响大动态工作时候的电流补偿。

因此，电容阵（瞬间电流补偿器）的容量是个关键。本次以我的车作为小白鼠，对电容阵的使用进行尝试，在淘宝上搜索到法拉电容的资料，一般大容量的电流补偿器，多采用6只耐压2.7V 100F-120F的法拉电串联，以达到16V以上的耐压，容量为16F(1668万微法)，自带均压板，但我一向喜欢动手，感觉16法拉有点小了，我的老车毛病多的很，再说电容都有虚高的现象。加上商家虚标的话那不是更加小了。于是就自己采购零件组装法拉电容。

越野一族的有钱人买的是这种




接下来说说我买的这个电容和加装作业吧。毕竟面包车地方小，不太好安放。

货到了，

货到了，


均压板，防止电容过充而损坏。


全家福亮相了。超级法拉电容，军压板，连接铜片。

自己买的16平方的铜芯多芯线。15块一米啊，贼贵！买了3米，几个铜鼻子，大部分都用作地线加装，剩下一米用来接超级法拉电容。


把电容和均压板组装好后的样子


电容首次充电，我用的是12V的小电流充电器，如果要并到电瓶上充电千万记得要在正极或者负极加装一个12伏的灯泡来限流，不能够直接并到电瓶上，如果直接并到电瓶上就相当于让电瓶直接短路，会产生上百安的大电流！这样子会烧坏电容或者电瓶的！


电容充好电完成以后连接12V35W的灯泡，灰常亮哦！



我用了一个塑料盒子把超级法拉电容给包起来封好，然后安放在了电瓶里面靠铁皮的位置，也只有这个地方可以安放这么大体积的超级电容了。而且隔着电瓶就算夏天发动机气温高也可以阻挡一下热量入侵。因为超级电容超过70度的温度会受到影响或者损坏的。

串联了一个灯泡在电瓶上充电，已经到9.5伏了。

已经到10.3伏了。


到12.4伏了，灯泡基本上不亮了，只有丝丝光了。这时候就可以把灯泡取下来直接把电容并到电瓶上去了。因为电压差不多一样了！

接好打火，杠杠的响亮啊！起动机转速明显有力多了，转速也提高了不少。打响以后全车电压比之前稳定很多。开阅读灯完全不闪灯了，而且怠速声音很平，很清顺，回落的也很快。音响开到最大声那种高音沙哑的感觉也没有了。声音饱满多了。
迫不及待的跳上车去溜达了一圈，刚一加速感觉动力真的很有感觉。完全不是老车那种感觉，发动机的冲劲大了不少！按照之前我开车的习惯踩油门车速要快很多啊！以至于我都要稍微轻踩一点油门。 这应该是由于法拉电容稳定了全车的电压和电流所导致的点火还原度更加高，燃油燃烧更充分导致的结果！也就是说动力还原了！一路狂飙了十几分钟，返回来，要睡觉了。呵呵。


三条黄色的16平方加强搭铁地线，一根接到节气门上面，一根接到了气缸盖上，还有一根接到了排气管铁板上，另外原来的那一条搭铁线就还是连接车身！（建议3年以上的老车都加装几条搭铁线，真的有效果！）

自己找的一块胶皮，用来盖在电瓶上面，防止正极与车体产生不必要的搭伙导致烧坏车上电子元件电瓶和电容。
至此作业完毕，请大家相互交流，以及拍砖！效果嘛，谁装谁知道！我不是卖电容的，所以不存在广告嫌疑。。。呵呵
最羡慕下面这哥们的这种超级法拉电容，长城越野车发动机，居然不用电池，光靠超级法拉电容打火可以连续打两三次！
花了大价钱的就是不一样啊！

论坛的兄弟们如果车老了，电瓶感觉不给力了，还有怠速不稳了，可以加装几条粗一点的搭铁线，还有超级法拉电容！保证效果非常独特！！！不是换新电瓶或者大电瓶能够带来的改变！！

再者，听说外面的新交规都比较严了，汽车牌照上一定要有4颗螺丝才行，有些担心自己车牌照少的几颗螺丝，结果乘着车管所还没下班，下午就去牌照发放处拿了8套螺丝回来。


彻底把车牌照上的8颗螺丝规规矩矩的装好了，这螺丝是防盗螺丝，只能进，不能出，呵呵!
后牌照下面的两颗螺丝太长了，于是我找了两颗短螺丝替代装了上去，刚刚好！非常满意！交警应该不会拦车找不痛快了吧@@@@！！！！！

竹影清风

沙发自己坐了！国际惯例啊！{:soso_e128:}

成都之星

占个坑，必须的。

爆改小超

占坑了。。

yxl1982

这真是 一篇 大 文章   我的怠速 抖动 灯电压表到了 检查 是不是你电压不稳   看有没有改的必要

苏-三本

这是点少伏的电容？怎么是串联？

nx_liwei

这精华来得真快，没看完就给了吧。

思慕C

我觉得必须接地线，不解释！6平方的铜线+线鼻子自己做

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