ATOM 1750. Запуск автомобиля от суперконденсаторов

Группа компаний AURORA с гордостью представляет конденсаторное пусковое устройство нового поколения AURORA ATOM 1750.

Небольшая историческая справка:

Как только человек придумал самодвижущуюся тележку на паровом двигателе (1768г.), а позже (1886) усовершенствовал мотор до ДВС – у водителя появилась задача не только направлять лошадиные силы в нужную сторону, но и запускать их в работу.

Проблема пуска двигателя в разные времена решалась по-разному. Для парового мотора достаточно было развести огонь под котлом, бензиновые двигатели требовали мышечной силы или химического источника тока.

С появлением аккумуляторов возникла необходимость обслуживания и контроля заряда стартерных батарей, особенно в зимний период. Часто, в помощь штатному АКБ, автовладельцу приходилось использовать внешний источник тока: сетевое пусковое устройство, запасной свинцово-кислотный АКБ, или новинку последних лет компактные пусковые устройства на базе Литий-Полимеров.

Главная проблема химических источников тока – саморазряд и старение. Срок службы классического свинцово-кислотного аккумулятора со свободным электролитом составляет около 3х лет. Гелевые и AGM аккумуляторы «живут» дольше, однако и они не вечны. Даже если АКБ бездействует – в нём происходят химические процессы, которые приводят к постепенной потере ёмкости батареи.

Это замечание верно и для пусковых устройств на основе аккумуляторов, например, средний срок службы Li-Po пускача составляет 3-5 лет, за это время токопроводный гель которым наполнены аккумуляторы твердеет и постепенно теряет свои свойства. Инженеры- конструкторы давно ищут источник тока который мог бы заменить аккумуляторы и избавить автовладельцев от «слабых мест» АКБ.

Речь в данной статье пойдёт о конденсаторах. Точнее о супер-конденсаторах или ионисторах, способных отдавать огромные токи и обладающих рядом преимуществ в сравнении с аккумуляторами. Как заменить АКБ машины на сборку из конденсаторов, конструкторы ещё не придумали, однако инженерам из Carku удалось создать устройство способное помочь в запуске двигателя автомобиля, тот самый ATOM 1750.

Главное отличие данного аппарата от аккумуляторных аналогов – вечный срок службы! Если говорить о пусковых устройствах на базе Литий-полимерных или Свинцово-кислотных батарей, то продолжительность их работы ограничена одной-тремя тысячами циклов заряд/разряд. Конденсаторные пускачи обеспечивают до миллиона циклов. Для того, чтобы представить масштаб предположим, что Вы используете ATOM 1750 дважды в день в течение календарного года. Ресурса прибора при такой интенсивности работы хватит (1.000.000 : (365х2))= 1млн. : 730= 1369 лет.

Вторая особенность – неприхотливость ионисторов. Для хранения конденсаторных пусковых устройств не нужны особые условия: вы можете положить аппарат в бардачок или под сиденье авто, и вспомнить о нём, только когда аккумулятору машины понадобится помощь. Аппарат – идеальный вариант для забывчивых водителей. Если следить за уровнем заряда батареи нет ни времени ни желания – аппарат можно спокойно хранить в машине в самые лютые холода или в жару.

Третий плюс – наличие встроенного литиевого аккумулятора. Запас энергии, который хранится в полностью заряженной Li-Ion батарее аппарата ёмкостью 6000mAh – сможет зарядить конденсаторы устройства для более чем 6 пусков подряд. Батарея не участвует в пуске, и предназначена только для зарядки конденсаторов. Вот здесь и кроется та самая ложка дёгтя: любой аккумулятор боится глубокого разряда. Если батарею на долгое время оставить без зарядки – АКБ, рано или поздно, выйдет из строя. Саморазряд, свойственный в той или иной мере любому аккумулятору добьёт разряженную батарею. Напоминаем, что профилактическую зарядку неиспользуемой литиевой батареи необходимо проводить 1 раз в пол-года.

Высокие и низкие температуры хранения ускоряют процессы саморазряда и деградации АКБ. Температурный режим хранения встроенного аккумулятора рекомендованный производителем составляет от 0 до +25С. Впрочем, даже если штатная батарея устройства выйдет из стоя конденсаторы АТОМ 1750 – запитанные от разряженного автомобильного АКБ всё равно смогут запустить двигатель машины.

Плюс номер четыре. Возможность зарядки ионисторов прибора от разряженной АКБ машины. Для пуска двигателя достаточно подключить крокодилы аппарата к клеммам «уставшего» АКБ и уже через 45-60 сек. – автомобиль будет готов к старту.

Более подробно про особенности АТОМ 1750:

Аппарат представляет собой профессиональный джамп-стартер. В отличие от Li-Po аналогов, пуск двигателя производится не за счёт энергии запасённой в аккумуляторе, а при помощи мощных ультраконденсаторов. Мощности пускача достаточно для запуска бензиновых двигателей объёмом до 5л и для работы с дизельными моторами до 2л.

Сборка из пяти ионисторов ёмкостью 350F каждый, выдаёт пусковые токи до 350А , что говорит о широком диапазоне применения данного устройства.

Высокий стартовый ток АТОМ 1750 подкреплён стабильным напряжением, которое выдают конденсаторы. Аппарат обеспечивает заявленный ток на протяжении 3х секунд, что является одним из важнейших условий запуска двигателя.

МОБИЛЬНОСТЬ

Вес пускача составляет 1.3 кг. Для сравнения, схожий по возможностям свинцово-кислотный бустер весит более 6 кг (DRIVE 900), а разница в габаритах впечатляет ещё больше.

На боковых гранях АТОМ 1750 расположены:

Яркий LED–фонарь, способный работать в трёх режимах. Для того, чтобы включить освещение и менять режимы работы следует нажать на кнопку на фронтальной панели;

USB вход (5В, 2А), для зарядки от сети, Power Bank или другого источника;

На передней панели расположен:

Дисплей (1) для отображения рабочих параметров, кнопка «Boost» (2) для заряда ионисторов от встроенного аккумулятора, кнопки включения фонаря и питания устройства (3).

ЗАЩИТА

В качестве силовых кабелей на аппарате используются медные провода сечением 6мм2, длинной 300 мм.

Интеллектуальный блок, не только защищает пусковое устройство от переполюсовки, короткого замыкания и обратных токов генератора, но и позволяет за несколько минут продиагностировать АКБ машины и вывести результаты проверки на табло.

АТОМ 1750 — подскажет владельцу, что аккумулятор машины нуждается в зарядке, либо, что АКБ – пора заменить на новый.

Если при подключении к аккумулятору машины на экране появляется надпись JUMP START READY – цепь работает в штатном режиме. Можно приступать к пуску двигателя.

Надпись «REVERSED» сообщает о неправильном подключении крокодилов. Следует проверить полярность – красный зажим должен быть соединён с плюсовым контактом АКБ, чёрный с минусовым.

ЗАРЯДКА

Обратите внимание, при подключении АТОМ к источнику тока, сначала заряжаются ультраконденсаторы, затем, начинается зарядка встроенной батареи устройства.

Представим себе ситуацию, когда вокруг никого а запустить двигатель у штатного АКБ машины – не получается.

Первый способ запуска машины с помощью АТОМ 1750 – заключается в зарядке конденсаторов непосредственно от клемм разряженного АКБ автомобиля. После подключения аппарата дожидаемся появления надписи JUMP START READY и запускаем двигатель не снимая крокодилы с клемм. Время зарядки конденсаторов зависит от уровня разряда АКБ и составляет от 45 сек до 2.5мин.

Второй способ зарядки – через гнездо прикуривателя. Атом 1750 можно подключить к бортовой сети с помощью специального переходника из комплекта. Время зарядки около 2 минут.

Третий источник энергии – встроенная батарея прибора. После нажатия на кнопку Boost – аппарат использует энергию запасённую в Литиевом аккумуляторе. Время зарядки – 2-3мин.

Ну и последний вариант зарядки, если под рукой нет иных источников, — придётся искать розетку. С помощью блока питания от мобильной электроники (5V, 2А) – конденсаторы можно зарядить и от сети.

Ещё один Важный момент. Заряжать Атом 1750 можно не только от собственного разряженного АКБ, но и от ЛЮБОГО автомобиля-донора (большая и маленькая машины – показать). В отличие от «прикуривания» — операция зарядки ионисторов АТОМ 1750 — абсолютно безопасна, и не требует соблюдения никаких условностей, кроме полярности подключения.

ПУСК АВТОМОБИЛЯ

Для того, чтобы приступить к использованию Джамп-стартера хозяину машины следует убедиться, что зажигание автомобиля выключено. При подключении — следует соблюдать полярность: красный кабель устройства соединяется с плюсовой клеммой аккумулятора автомобиля, чёрный с минусовой клеммой.

После подключения можно приступать к запуску двигателя. Если в течение 3х секунд мотор не запустился – следует зарядить конденсаторы ещё раз и повторить попытку.

После того, как двигатель заработал «крокодилы» с клемм аккумулятора следует снять.

ATOM 1750 поставляется в картонной коробке.

В комплекте с аппаратом:

Шнур для зарядки аппарата от прикуривателя автомобиля;

Напоминаем, что одним из условий продолжительной службы аппарата является своевременная зарядка встроенного аккумулятора устройства, поэтому после каждого пуска с использованием энергии аккумулятора – необходимо отправить АТОМ на зарядку. При длительном хранении рекомендуем заряжать устройство до уровня 80-90% один раз в 6 месяцев. Хранить аппарат следует при плюсовой температуре.

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Конденсаторные пусковые устройства

В последние годы на современных легковых автомобилях стали устанавливаться конденсаторные пусковые устройства, работающие совместно с классической аккумуляторной системой пуска. Это стало возможным благодаря разработке электрохимических импульсных конденсаторов сверхвысокой энергоемкости, которые оказались удобным средством хранения электрической энергии на борту автомобиля и получили название суперконденсаторов.

Устройство, работа, характеристики

Главное преимущество суперконденсатора состоит в уникальной способности накапливать электрический заряд сверхвысокой плотности до 10 раз выше, чем в классических электролитических конденсаторах, и этим обеспечивать мощность импульсного разряда на стартерный электродвигатель с многократным превышением по сравнению с аккумуляторной батареей.
Электрохимические конденсаторы относятся к устройствам, накопление электрической энергии в которых происходит благодаря заряду двойного электрического слоя у каждой электродной пластины конденсатора. Двойной слой образован поверхностью металлического электрода и слоем «прилипших» к нему ионов электролита (см. рис. 1) [1].

Рис. 1. Устройство суперконденсатора:

1 — отрицательный и положительный электроды, 2 — ионы электролита, 3 — область двойного электрического слоя

Такой электрический слой можно рассматривать как плоский конденсатор с двумя обкладками, емкость которого пропорциональна площади обкладок и обратно пропорциональна расстоянию между ними. Так как расстояние между заряженной поверхностью металлического электрода и слоем ионов измеряется ангстремами (10

10 м), а величина поверхности проводника электрода (например, активированного угля) достигает 1500. 2000 м2/г, то емкость электрохимического конденсатора с угольными электродами массой 1 г может составлять 100. 300 Ф.
Устойчивое(рабочее) напряжение отдельного элемента электрохимического конденсатора обычно лежит в пределах 1,2. 3 В. Оно ограничено величиной, при которой на электродах возникает процесс электролиза, который зависит от природы электролита.
Типичная, наиболее часто применяющаяся конструкция электрохимического конденсатора с двойным электрическим слоем — это так называемый «симметричный» плоский суперконденсатор, в котором положительный и отрицательный электроды имеют одинаковые размеры, выполнены из одного и того же материала (в большинстве случаев из активированного пористого углерода), а прилегающие слои имеют одинаковую емкость (рис. 1).
Из рисунка очевидно, что электрохимический конденсатор представляет собой систему, состоящую из двух электродов, помещенных в электролит. В этом случае двойной электрический слой на поверхности каждого электрода является отдельным конденсатором. Между собой они соединены последовательно через электролит, который обладает ионной проводимостью. Упрощенная эквивалентная электрическая схема такого конденсатора выглядит так, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Эквивалентная схема суперконденсатора

Здесь С, — емкость двойного электрического слоя отрицательного электрода; С2 — емкость двойного электрического слоя положительного электрода; RESR — эквивалентное последовательное сопротивление электролита и материалов электродов.
Принимая во внимание последовательное соединение емкостей, образованных двойными электрическими слоями на отрицательном и положительном электродах, емкость электрохимического конденсатора С определяется по формуле:

В случае симметричной конструкции, когда емкости, образованные двойными электрическими слоями обоих электродов, одинаковые, т.е. С1 = С2, суммарная емкость всего конденсатора будет равна 0,5 С.
Таким образом, при равных массах положительного и отрицательного электродов емкость симметричного конденсатора равна половине емкости двойного электрического слоя у одного электрода.
Разработан ряд асимметричных электрохимических конденсаторов, в которых один электрод (чаще всего отрицательный) выполнен из активированного углерод ного материала и является поляризуемым, а на другом электроде в процессе зарядно-разрядного цикла происходят фарадеевские накопительные процессы (неполя-ризуемый электрод). Обычно емкость такого положительного электрода более чем на порядок превышает емкость отрицательного электрода при одинаковых их размерах. Ясно, что в этом случае суммарная емкость конденсатора приближается к емкости поляризуемого электрода: С = С1, т.е. увеличивается почти в два раза по сравнению с конденсатором симметричной конструкции. Помимо этого, применение «асимметричной» конструкции позволяет несколько повысить рабочее напряжение, что с учетом квадратичной зависимости накопленной энергии от напряжения является важным.
В настоящее время в качестве электродов в суперконденсаторах используется большое количество различных металлов и их окислов с целью достижения максимальных энергетических показателей и ресурса.
В электрохимических конденсаторах используют водные и органические электролиты. Водные электролиты более дешевые, просты в обращении, не загрязняют окружающую среду. Органические электролиты позволяют увеличить рабочее напряжение конденсатооа и, соответственно, удельную запасаемую энергию, однако являются дорогими, сложными при использовании в процессе производства при повреждениях небезопасными в экологическом отношении.
При повышении напряжения выше допустимого в электрохимических конденсаторах электрического пробоя не происходит, что выгодно отличает их от классических конденсаторов, но начинается процесс разложения электролита, что также недопустимо. В случае применения органических электролитов работа при повышенном напряжении приводит к снижению накопительных свойств конденсатора.
Суперконденсаторы имеют бопьшой срок службы, обусловлен-ый отсутствием химических процессов, которые в обычных ак-«ум> л отарах приводят к постелен-чем. снижению их характеристик. В nccLecce эксплуатации и хранения электрохимические конденсаторы не требуют обслуживания, работоспособны в широком интервале температур. Большинство суперконденсаторов имеют низкий саморазряд, что позволяет применять их в буферных системах.

Рис. 3. Характеристики суперконденсаторов

Энергия, запасаемая суперконденсаторами, может достигать 50. 60 Дж/г, а мощность — 3. 5 кВт/кг.
На рис. 3 показано положение, занимаемое традиционными конденсаторами, аккумуляторами и суперконденсаторами в зависимости от их удельных характеристик по графику Ragony.
Графики Ragony показывают величину отдаваемой суперконденсатором энергии при различной мощности разряда и используются для сравнения характеристик различных суперконденсаторов.
Суперконденсаторы, обладая высокой отдачей по мощности и коротким временем заряда, наиболее эффективно используются в системах электростартерного пуска, в которых применяются высокоскоростные электродвигатели.
Конденсаторные модули могут использоваться для пуска двигателей внутреннего сгорания (ДВС) совместно с аккумуляторной батареей или без нее. Они являются эффективным средством для надежного пуска двигателей при низких температурах, а также в случае значительно разряженной аккумуляторной батареи.
В табл. 1 приведены характеристики суперконденсаторов российского производителя ЗАО «ЭЛИТ» для 12 В пусковых систем.

Параметры	Наименование
	12пп- 6/0,003	12ПП-10/0,002	12ПП- 15/0,002	12ПП-20/0,002	12ПП-30/0,002	12ПП-50/0.001
Напряжрнир ном/макс , В	12/15	12/15	12/15	12/15	12 15	12/15
Электрическая емкость (не менее), Ф	86	144	216	288	423	705
Полный энергозапас (не менее ), кДж	6,2/9,7	10.3/16,2	15,5/25,2	20,7/ 32,4	30.5/47.6	50.8/79,3
Внутреннее сопротивление на частоте 1 кГц (не выше), Ом	0,003	0.002	0,0015	0,0015	0,001	0,001
Ток разряда (ном ). А	1300	2000	2000	2000/800	2000	4000
Габариты Д х Ш х В [мм]	110х176х160	165 х176 х170	235х176х170	310х176х170	300х172х240	455х172х240
Вес, кг	6	8,5	11,5	12.8	23	28
Мощность запускаемых двигателей л.с	до 100	130	до 150	дизель до 200	дизель до 300	дизель до 500
Цена руб /шт	4000	5500	6000	14000	19000	24000

Параметры	переносное пусковое устройство «ГАРПУН-МИНИ»	Гаражная пусковая установка «ГАРПУН-МИДИ>	Переносное пусковое устройство Старт 01.4	ГАРПУН М	2х32ПП-24/0,01	Сноемп пуска двигателя СПД-2200
Напряжение ном./мах., В	12	12/24	12	12/24	32/64	64/96
Электрическая ёмкость(не менее)	160	830/210	55	2800/700	88/22	66/30
Полный энергозапас(неменее), кДж	11.5	60	4	200	45,5	136
Внутреннее сопротивление на частоте кГц (не выше). Ом	0,002	0,001	0,001	0.001	0,004/ 0,016	0,006/0,012
Ток разряда ном., А	2000	10000	800	10000	1600/800	2000
Габариты Дх Ш х В [мм]	250x200x200	555x500x580	260х76гх205:	800x537x595	340x172x240	425x370x555
Вес. кг .	9	70	5,7	144	23	90
Запускаем двигатели	Легковые автомобили всех классов на стоянках	Автомобили. тракторы, другая техника на автомобильных стоянках и в гаражах	Систел тепловозов	2200 кВт (магистралыве тепловозы).
Цена руб./шт	9000	45000	4000	35000	25000	82000

Рис. 4. Упрощенная схема суперконденсаторного пускового устройства

Пусковое устройство имеет три клеммы для подключения к бортовой сети автомобиля — две силовых клеммы 1 и 2 и одну (клемма 3) — слаботочную, для управления. Клеммы 1 и 2 подключаются к «+» и•»-» аккумуляторной батареи. Клемма 3 подключается к замку зажигания Кс, и при включении зажигания на этой клемме появляется напряжение 12 В. При этом контактор К1 срабатывает и его управляющий ключ К1.1 замыкается. Когда же зажигание выключено ключ К1.1 разомкнут.
Тогда, при неработающем двигателе суперконденсатор С подключен к аккумуляторной батарее В1 посредством резистора Rc. Через этот резистор постоянно протекает незначительный ток подзаряда (единицы мА) конденсатора С, что поддерживает его в почти полностью заряженном состоянии. При включении зажигания контактор К1 замыкает ключ К1.1 и подключает конденсатор С непосредственно к батарее В1. Конденсатор полностью заряжается до напряжения батареи и через 3-5 секунд устройство готово к пуску двигателя. При запуске двигателя, вследствие того, что внутреннее сопротивление конденсатора С намного меньше, чем у АКБ, конденсатор берет на себя основную токовую нагрузку в первые 4-5 секунд пуска.
Наиболее эффективно конденсаторная система пуска работает совместно со стартерным электродвигателем, имеющим жесткую механическую характеристику. При этом первоначальный ток разряда пускового конденсатора может достигать нескольких сот ампер.
Очевидно, что управляющий ключ К1.1 должен пропускать огромный пусковой ток и поэтому он выполняется на мощном силовом транзисторе типа БТИЗ.

Заметим, что схема на рис. 4 не является принципиальной, и предназначена только для пояснения принципа действия конденсаторного пускового устройства.

1. Соснин Д.А. Автотроника. Учебное пособие. М.: СОЛОН-Р, 2005, 272 с.
2. Соснин Д.А., Яковлев В.Ф. Новейшие автомобильные электронные системы. Учебное пособие. — М.: СОЛОН-Пресс, 2005, 240 с.

Автор: Вадим Яковлев, Дмитрий Соснин, Михаил Митин (г. Москва)

Мнения читателей

Привет! Нашел в интернете сайт с интересными видео. Прикольно. Хочу поделиться Что можно приготовить из мяса говядины @@-=

гость / 28.05.2017 — 12:06

Что за чушь. Ионистор,он же супер супер конденсатор,имеет чуть ли не на порядок большее внутреннее сопротивление относительно даже свинцовых АКБ. К тому же,сильно падает напряжние на инонисторе,при его разряде зависимость логарифмическая. Это значит,что и так, относительно небольшой ток разряда его,приводит к значительному падению напряжения, и как следствие, ничего толкового не выйдет. Стартер просто не заработает. Всё тут представленное слоя ЛОХОВ. не знакомых даже с основами школьной программой физики. Одним словом- ЛОХОТРОН.

Александр / 09.01.2015 — 18:44

В настоящее время появились пускозарядные устройства весом в 400 грамм и размером с 2 пачки сигарет, способные запускать и легковушки и тяжелые джипы, пусковой ток у них до 600А, выдерживают 1000 циклов зарядки, одной зарядки хватает на более 10 пусков легковушек. У меня их можно приобрести. Если интересно, обращайтесь. Санкт-Петербург 89602559101, Ростов-на-Дону 89064274867 или g-r-t@bk.ru

владимир / 09.09.2014 — 14:46

12пп- 6/0,003цена суперкондесатора, как заказать

Андрей Беткер. / 18.10.2012 — 17:34

Я в конце семидесятых годов читал в журнале НАУКА и ЖИЗНЬ.что умельцы делали из нескольких конденсаторов Пусковое устройство.Которое работало от,5 Вольтовой батарейки КБС.Правда я не смог сделать такое устройство ,,т.к. не нашёл таких конденсаторовв.

DialogExpert / 06.06.2012 — 13:31

«ВЕДРО ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА»Характеристики «НЭО»:•Зарядное напряжение: 50-600В. (в зависимости от источника) •Зарядный ток 1-1000А. (в зависимости от источника) •Число циклов заряда-разряда: >10 6 (более 20лет гарантированной службы) •Время зарядки зависит от источника, возможна мгновенная зарядка (импульс). •Напряжение ячейки:

DialogExpert / 22.05.2012 — 08:05

Конструкторский коллектив, возглавляемый инженером Овчаровым В.В. разработал конструкцию энергонакопителя электрического тока большой удельной емкости. Конструкция накопителя электрической энергии основана на общеизвестных физических принципах, обладает высокой технологичностью в производстве и низкой себестоимостью. В конструкции применяются экологически чистые материалы, не требующие специальной утилизации. Конструкция может быть любого размера, формы и является хорошим конструкционным материалом способным нести механические нагрузки (возможны варианты монолитнотвердый или тканеобразный) На основе стандартного оборудования разработана универсальная технология производства элементов питания различного назначения от микро до макро размера. http://energystoren.narod2.ru/Характеристики «НЭО»:•Зарядное напряжение: 50-600В. (в зависимости от источника) •Зарядный ток 1-1000А. (в зависимости от источника) •Число циклов заряда-разряда: >10 6 (более 20лет гарантированной службы) •Время зарядки зависит от источника, возможна мгновенная зарядка (импульс). •Напряжение ячейки:

карен / 01.11.2011 — 17:29

Вячеслав / 06.06.2011 — 07:21

Открывайте интернет-магазин и люди к вам потянуться.

Павел / 23.05.2011 — 20:32

Где купить в Укаине?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: