RCE超級電容組簡介及實測

超級電容(Ultracapacitor)，是一種超大容量的電解電容，有接近電池的高能量儲存能力(每公斤接近2000W)，又有接近電容的低內阻(數十毫歐姆)，有很快的充放電速度，可應用於電氣化列車系統的捕捉制動能量、初始加速能量供應、電壓穩定、大型柴油機/柴電機車的引擎啟動等需要瞬間大量電能吸收/釋出的場合
RCE推出的車用超級電容組，使用了六顆美國大廠Maxwell Technologies出品的BOOSTCAP HC系列Ultracapacitors BCAP0150，每顆提供150F(法拉)，六顆串聯後可獲得等效25F，耐壓16.2V(最高17.1V)的超級電容組

使用的電容實際照片


使用的電容詳細電氣規格



準備開始測試

靜態測試實際照


測試一：使用電子負載，搭配鉛酸電池(YUASA TTZ10S)，進行5A/10A/15A/20A放電測試

放電電壓記錄圖表如下：


測試二：使用電子負載，搭配鉛酸電池(GS YUASA GT9B-4)，進行26A放電測試

放電電壓記錄圖如下：


測試小結：
從電壓記錄圖可知道，加上超級電容後於負載啟動瞬間，其電壓下滑速度減慢，坡度趨緩，但同樣的負載釋放電壓慢慢回升時，因要幫電容回充，也同樣讓電壓上升速度趨緩，這表現出超級電容對於電壓突降/突升下的穩定效果


測試三：實際上車測試，將超級電容與鉛酸電池(GS YUASA GT9B-4)及鋰鐵電池(RCE 6.9Ah B型)搭配前與後的結果

測試對象：YAMAHA 2007 TMAX，除電瓶外其他電系均維持原裝(僅加裝USB電源轉換裝置)

原裝GS YUASA GT9B-4鉛酸電池搭配超級電容組實際安裝圖


加上超級電容，怠速電壓波形


加上超級電容，加油門至4000轉電壓波形


實際錄影影片

拆除超級電容，怠速電壓波形


拆除超級電容，加油門至4000轉電壓波形


實際錄影影片

電壓記錄圖表


測試小結：
從電壓波形的擺盪幅度，與電壓記錄圖表，可以看到加上超級電容後，啟動瞬間電壓降(藍線與紅線的最低電壓尖波)及怠速/轉速加高後的波形振幅均獲得改善，表示超級電容發揮其儲存能量大及充放電快速的特性


RCE 6.9Ah B型鋰鐵電池搭配超級電容組實際安裝圖


加上超級電容，怠速電壓波形


加上超級電容，加油門至4000轉電壓波形


實際錄影影片

拆除超級電容，實際錄影影片

電壓記錄圖表


測試小結：
可以見到超級電容搭配鋰鐵電池後，其明顯效果僅在改善引擎發動一瞬間的電壓降(藍線與紅線的最低電壓尖波)，運轉中及熄火時電壓幾乎無改變，電壓波形亦無明顯變化，表示鋰鐵電池本身特性已經有一定良好程度，加上超級電容頂多補足其瞬間大電流輸出時(引擎發動)的空缺

四張圖表疊在一起比較


總結：
從測試結果看來，在使用傳統鉛酸電池時，加上超級電容有較明顯的改善效果，雜訊波形的振幅得以減小，電壓變動程度也同樣減小，尤其是引擎發動的瞬間壓降幅度獲得明顯改善，整體特性接近了鋰鐵電池的表現
但如果已經使用鋰鐵電池，搭配超級電容後所能改善的效果僅有在瞬間大電流輸出(引擎啟動瞬間)的時候，其他狀態下幾乎無改變，除非有要求較多瞬間大電流輸出的場合(例如使用音響/重低音擴大器的音響車)，加上超級電容才有其明顯降低瞬間壓降的效果

但作為汽機車應用時，還有一點需要特別注意，那就是溫度，電容這種零件十分怕熱，從規格表可以看到，其作業溫度範圍為-40度至85度，在室溫(攝氏25度)下壽命為10年，但如果提高到85度後壽命只剩1000小時，差距可以說是相當明顯，這類電容使用時都有散熱風扇進行強制通風避免高溫，但這次測試的產品僅包在塑膠外殼中，如果安置在車用環境中，尤其是引擎室內或是太陽曝曬產生的熱量累積，其高溫問題不能忽略，否則對其特性表現及壽命都會有影響

優點
可補足瞬間大電流需求，降低壓降
搭配鉛酸電池效果較明顯

缺點
價格較貴
高溫環境下電容壽命會有影響，須注意使用場合及安裝位置

報告完畢，謝謝收看

請問像是 F-16、PMC微電腦加速器、法斯特

這類的脈衝式逆電流和純電容

哪一種濾波效果最好

樓主還有機會再測試別的產品嗎?(我可提供法斯特的產品)

很好奇不同產品濾波出來的效果是如何101.gif

[ 本文章最後由 葡萄不一樣 於 2012-5-7 04:58 編輯 ]

測試的點也有差別....串或並聯也有差別.....電容裝在電路的那個點也有差別....線路長度品質也有差別....
時間曲線的時間點都偏移了....

[ 本文章最後由 0168 於 2012-5-12 19:14 編輯 ]

非常詳細的解說但190.gif 非本科系看不太懂。
我的想法是裝這個電容對大電流有穩壓的效果，例如:發車、有裝HID時的啟動穩壓，對吧
再來對噴射車比較有用，因為噴射車對電壓的穩定比較要求，化油的比較沒差，這樣解釋對吧??

真的是很專業的測試
對於對電系超級要求的玩家而言
算是很符合他們的需求
感謝影片+文章分享

原文章由 0168 於 2012-5-7 06:24 發表
測試的點也有差別....串或並聯也有差別.....電容裝在電路的那個點也有差別....線路長度品質也有差別....
不妨試試將電容跨在開關的2端.....
與開關並聯試試......
時間曲線的時間點都偏移了....
一般人可能感覺出關的瞬間那個時間點....
不同時間點給人的感覺不同.....
將電容看成是水塔,水塔會有調解水壓的功能.....
如果將點設在某個位置會有某種效果....
簡單的說,如果在你家門前設水庫,水庫洩洪時那種水量反而沒有調解水量功能......
只須要理解性的看問題,不須要動到儀表測試!!!
以實例來說....
電池離設備有段線路距離....
在設備前加電容類似在門前設水塔....
門前有水塔跟門前沒水塔來比較,當然是門前沒水塔時,洩水時水量小!!!!水塔進水會調低水壓,洩水調高水壓....
模擬測試最好是用實際產品來測....
自己組裝測試與實際產品有差別.....
差在電池和零件當中有一段線路的耗損!!!!

我想只要每組測試方式都搭在同一個地方的話，測試結果還是有參考價值，畢竟一般都是搭在電瓶的樁頭為主，真要考慮到這麼細，我想連車上的線都排除是最好的，但是真正使用的時候還是得有車上那些長度的線，所以樓主這樣的測試是符合真實使用環境，個人認為並無不可。

況且...超級電容不跟電瓶並聯，應該也沒有更適合安裝的點了。

超專業的解說和測試....e7e88a57.gif
產品本身就很誘人了...
礙於價格...口袋淺的我只能先觀望...190.gif

圖文詳細的好文章,評論非常中立
大推

很專業~~~~~

這是很好的測試文

原文章由 aids_3000kimo 於 2012-5-7 09:40 發表



我想只要每組測試方式都搭在同一個地方的話，測試結果還是有參考價值，畢竟一般都是搭在電瓶的樁頭為主，真要考慮到這麼細，我想連車上的線都排除是最好的，但是真正使用的時候還是得有車上那些長度的線，所以樓主這樣的測試是符合真實使用環境，個人認為並無不可。

況且...超級電容不跟電瓶並聯，應該也沒有更適合安裝的點了。

是我的問題::我腦海中在想另一件事,沒看清楚文,把2件事混在一起了!!!
如果用理解性的來看電容,那種圖形很像是水路加裝水塔產生的圖形(是理解性的)....

[ 本文章最後由 0168 於 2012-5-7 11:53 編輯 ]