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汽车加装超级电容（修订版）

1 44 发布于 2015-01-15 13:29:00 只看楼主修改帖子

【现在装超级电容的帖子越来越多了，索性整个修订版起来，更全面的详细的介绍下整个diy过程】

一直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，终于能买到合适性价比的超级电容了（二手）。

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。

我的乐风1.6at用的电瓶cca值是550，也就是电压降到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，危险。】

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：

导航不再像以前会自动重启，嘿嘿。

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，哈哈。

加油门觉得反应快更给力，这个可能主观因素多点，呵呵。

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。

【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，加速时会有推背感，虽然是乐风。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。