Молекулярный накопитель энергии (МНЭ)
Молекулярный накопитель энергии (МНЭ)
Молекулярный накопитель энергии используется в качестве дополнительного к аккумуляторным батареям мощного источника стартерного тока в системах электрического пуска с номинальным напряжением 24 В для двигателей автомобилей.
Совместное применение МНЭ и АКБ обеспечивает раскрутку коленвала двигателя до пусковых оборотов и тем самым обеспечивает надежный пуск двигателя при экстремальных температурах окружающей среды и/или снижении емкости АБ; одновременно увеличивается срок службы АКБ. Возможен пуск двигателя и временная эксплуатация средства без стартерной АКБ.
МНЭ буферной серии «Б», является конденсатором большой емкости, выполняет также функцию фильтра высоких и низких частот, эффективно подавляет импульсные перенапряжения, улучшает качество напряжения в бортовой сети, значительно увеличивает срок службы бортовой электроники.
МНЭ буферной серии «Б» допускают не только кратковременное подключение к АКБ на период пуска двигателя, но и длительное подключение к бортовой сети во время активной ежедневной эксплуатации транспортного средства как при движении (действует максимальное напряжение подзаряда МНЭ от генератора), так и остановках. На время длительного простоя транспортного средства рекомендуется отключение МНЭ от АКБ. Технические характеристики МНЭ представлены в таблице 7-3.
Технические характеристики МНЭ
Напряжение заряда. В
Номинальная электрическая ёмкость, Ф
Динамическая емкость при стартерном разряде не менее, Ф
Внутреннее сопротивление, Ом
Ток утечки не более, мА
Сопротивление изоляции между корпусом и токовыводами, не менее, МОм
Длина по обечайке (при диаметре 230 мм), мм
Назначенный срок службы, лет
или пробег, тыс. км
Гарантийный срок эксплуатации, лет
Гарантийный срок хранения, лет
На автомобиле КАМАЗ установлены две аккумуляторные батареи 6ТСТС-100А, соединенные последовательно (рис. 7-5). Плюсовый вывод батареи соединяется с выводом стартера, а минусовый — с выключателем батарей, а через него — с корпусом автомобиля. Аккумуляторные батареи располагаются в ящике-гнезде, который крепится к раме автомобиля
сзади кабины с левой стороны. МНЭ подключается параллельно к АКБ. Выключатель аккумуляторных батарей установлен с боковой стороны ящика-гнезда ближе к кабине, а кнопка дистанционного управления расположена в кабине на панели щитка приборов.
Рис. 7-5. Схема подключения МНЭ.
Состав, устройство и работа МНЭ
Молекулярный накопитель энергии представляет собой конденсатор большой емкости, накопление заряда в котором осуществляется в двойном электрическом слое в объеме сверхпористого углерода.
Корпус МНЭ, представляющий из себя герметичный цилиндр диаметром 230 мм, изготавливается из нержавеющей стали или стали с антикоррозийным покрытием и состоит из обечайки и крышек, сваренных друг с другом аргонодуговой сваркой. Токовыводы расположены на торцевых сторонах цилиндра (по центру крышек).
Внутри корпуса находятся блоки накопительных элементов, представляющих собой многослойную тонкоплёночную конструкцию, состоящую из пористых углеродных электродов, сепаратора и токосъемных пластин.
Подсоединение МНЭ к электрической цепи осуществляется при помощи медных шин или многожильных проводов с поперечным сечением 50 — 90 мм 2 , которые крепятся к токовыводам при помощи болта М10 с установкой плоской и пружинной шайб, поставляемых совместно с изделием.
Плюсовой токовывод МНЭ находится со стороны крышки, имеющей шильдик с условным обозначением изделия и маркировку «+».
МНЭ устойчив к токам короткого замыкания.
МНЭ не содержит токсичных материалов.
Рабочее положение МНЭ при хранении и эксплуатации произвольное.
МНЭ в составе системы электростартерного пуска (СЭП) транспортного средства во время работы может находиться в следующих состояниях:
— заряд (подзаряд) накопителя до номинального напряжения от АБ при заглушенном двигателе;
— стартерный разряд совместно с АБ при пуске двигателя;
— подзаряд до напряжения бортовой сети (генератора) во время работы двигателя;
— саморазряд после отключения МНЭ от АБ на период длительного простоя транспортной машины.
При использовании в составе СЭП двух и более МНЭ они могут соединятся параллельно.
Внимание! Подсоединение не заряженного МНЭ к СЭП не допускается, так как это может привести к перегрузке АКБ и выходу её из строя.
Рис. 7-6. Установка батарей и МНЭ на автомобиле: 1 — гнездо аккумуляторных батарей; 2 — рамка крепления АКБ; 3 — крышка гнезда АКБ; 4 — стенка торцевая; 5 — провод-перемычка между аккумуляторными батареями; 6 — провод стартер — рама; 8 — палец 6×45; 9 — хомут; 10 — прокладка хомута; 11 — ручка запасного зажима; 12 — колпачок защитный наконечника проводов; 13 — аккумуляторные батареи 6TCTC-I00A; 14 — молекулярный накопитель энергии МНЭ-100/28БМ.
Перед подсоединением к СЭП автомобиля МНЭ следует зарядить. Предварительный заряд МНЭ может быть произведен через ограничивающий ток заряда резистор непосредственно от АКБ автомобиля. В качестве токоограничивающего резистора реко мендуется использовать штатную электролампу-переноску накаливания на 20/24 В мощностью порядка 100 Вт. Прекращение свечения лампы свидетельствует о завершении заряда МНЭ. Только после этого следует провести подключение МНЭ параллельно АКБ автомобиля.
Техническое обслуживание молекулярного накопителя энергии
Специального обслуживания МНЭ не требует. В процессе эксплуатации проводится проверка резьбовых соединений:
— подтяжка ослабленных соединений;
— очистка от пыли и грязи;
— восстановление защитного слоя консистентной смазки на резьбовых соединениях.
МНЭ является неремонтируемым изделием.
Рис. 7-7. Выключатель «массы» 1400.3737
Выключатель аккумуляторных батарей («массы»)
Выключатель (рис. 7-7) предназначен для отключения аккумуляторных батарей от корпуса автомобиля при длительной стоянке, снятии и установке аппаратов и приборов электрооборудования.
Выключатель имеет следующее устройство. В корпусе 12 в пластмассовых втулках установлены зажимы 14, к которым крепятся провода от аккумуляторной батареи и корпуса автомобиля. К корпусу тремя винтами крепится электромагнит 4. Обмотка электромагнита с помощью кнопки, расположенной в кабине водителя, подключается к аккумуляторной батарее. В сердечник 8 ввернут толкатель 9, который упирается в шток 3 запорного устройства. Изменением длины толкателя регулируют четкое срабатывание запорного устройства. На штоке 3 закреплены подпружиненные контактные пластины 1 и 2. Шариковый фиксатор 10 и собачка 11 служат для удержания контактов в замкнутом положении. Кнопка 6, закрытая резиновым чехлом 5, служит для механического управления выключателем.
Работает выключатель аккумуляторных батарей следующим образом. При подключении обмотки электромагнита 4 к батарее сердечник 8, преодолевая усилие возвратной пружины 7, втягивается внутрь электромагнитом и толкателем 9 перемещает шток 3. Контактная пластина 1, а затем и 2 соединяют зажимы 14 между собой. Шариковый фиксатор 10 входит в углубление собачки 11, что обеспечивает удержание контактов в замкнутом состоянии. Когда водитель отпускает кнопку, то под действием возвратной пружины 7 сердечник и толкатель возвращаются в исходное положение. Для отключения батареи водителю необходимо вновь нажать кнопку дистанционного управления выключателем аккумуляторных батарей. При этом сердечник втягивается и толкателем нажимает на верхний рычаг собачки 11. Шариковый фиксатор 10 освобождается, и под действием двух пружин 13 контактные пластины 1 и 2 размыкают цепь батареи. Применение контактной пластины 1 значительно уменьшает эрозию основных контактных пластин 2.
Для недопущения отключения аккумуляторных батарей от корпуса автомобиля при работающем двигателе с помощью дистанционного выключателя «массы», на автомобилях КАМАЗ существует блокировка выключателя «массы». Работает она следующим образом: после поворота ключа выключателя приборов и стартера (ВПС) в первое положение электрический ток от клеммы «КЗ» ВПС через предохранитель на 8 А блока F3 поступает на обмотку реле К3, что приводит к размыканию контактов реле между его выводами «30» и «88», а следовательно, к невозможности подключения обмотки электромагнита выключателя «массы» К17 к аккумуляторным батареям.
Источник статьи: http://www.remkam.ru/kammust-34/
Накопитель (ионистор)
О необходимости накопителя в цепи питания, о его пользе, вреде и т. д. в интернете ведется масса споров. К сожалению, споры эти в большенстве своем бесполезны ввиду того, что их ведут люди абсолютно не знающие курс школьной физики и просто декламирующие рекламные лозунги, и псевдонаучные статьи.
Самое первое что нам стоит сделать это отбросить подальше познания из любых рекламных статей, отчаянно нахваливающих эти банки с цифрами.
Самая большая глупость этих статей — рекомендации конденсаторов к усилителям из расчета столько то фарад на 1 киловатт.
Откуда взялись такие рекомендации, остается загадкой. В том, что такие опусы находятся также далеко от реальности, как мы от Гонолулу мы убедимся ниже. Гораздо полезнее обратиться к тем начальным знаниям, которые мы с вами получали на уроках физики. Попутно будем развеивать мифы о конденсаторах.
Аксиома №1
Конденсатор является ПОТРЕБИТЕЛЕМ в сети. То есть он НЕ способен вырабатывать электроэнергию! Он способен ее НАКАПЛИВАТЬ и частично ПОТРЕБЛЯТЬ на собственные утечки и потери в обкладках. А это значит, что он ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ не может ни продлить жизнь аккумулятору, ни облегчить ему жизнь.
Аксиома №2
Конденсатор служит для накопления энергии и последующей отдачи этой энергии потребителю. При этом, обладая крайне низким внутренним сопротивлением, он отдает энергию потребителю очень быстро и накапливает соответственно тоже быстро. При этом он работает совсем не как аккумулятор. Пик отдачи энергии приходится на первое мгновение потребления, после этого заряд начнет резко падать, скорость его отдачи падает вместе с зарядом.
Теперь давайте научимся отличать ионистор от конденсатора.
Об этих терминах вы можете почитать в википедии, я же просто подытожу в двух словах.
То что ездит в багажнике 90 процентов любителей звука под марками пролоджи, мистери, NRG и т. д. по вполне приемлемым ценам это есть ничто иное как ионистор!!
Отличается он от конденсатора тем, что имеет гораздо бОльшие потери внутри себя, имеет большое внутреннее сопротивление и гораздо линивее отдает заряд. Ну и тем, что стоит в десятки раз дешевле от конденсатора той же емкости. Ввиду чрезвычайной распространенности ионисторов остановимся подробнее на них. А конкретнее на мифе о том, что конденсатор в цепи питания в случаях просадок обеспечит энергией усилитель саба.
Причин просадок бывает много. Рассмотрим основные.
Но перед этим прикинем, на что ж способен то наш накопитель и сделаем эксперимент расчета в чистом виде. То есть зарядим и потом запустим чисто от накопителя усилитель:
Из школьного курса физики:
- 1 ампер X 1 сек = 1 кулон;
- 1 ампер X 1 вольт = 1 ватт;
- 1 ампер X 1 ом = 1 вольт;
- 1 фарада X 1 вольт = 1 кулон.
Таким образом в конденсаторе запасается:
1 фарад Х 12 вольт = 12 кулон
1000 ватт усилитель это 12 вольт Х 83 Ампер то есть за 1 секунду усилитель
Отдав киловатт потребит 83 кулона 12 \ 83 = 0,15 секунды.
Это время, за которое ионистор разрядится до ноля!!
Это и будет максимальное время работы ионистора. То есть в различных вариантах максимальной работа системы от него не превысит пол секунды. Но не стоит забывать, что на 8.9 вольт усилитель прекратит работать.
То есть реальное время работы сократится от нашего расчетного втрое!
Эксперимент №1
Теперь цепляем наш ионистор в систему на машину с просадками питания из-за слабых генератора и аккумулятора. Заводим. Напряжение на клеммах уся 13 вольт. Все в порядке. Теперь делаем музыку на всю, напряжение садится до 10.9-11.5 вольт. На ионисторе, в это мгновение, еще осталось 13 вольт. То есть перепад между его потенциалом и питанием системы порядка 2 вольта. На то чтоб посадить эту разницу уйдет порядка 0.05 -0.09 секунды максимум. Удар баса длится гораздо дольше.
То есть в первый же удар баса заряд сольется, напряжение заряда упадет до бортового и ионистор превратится в пассивный элемент питания, поскольку он живет и работает только тогда, когда его заряд больше напряжения сети. Дальше он начнет поддерживать свой потенциал за счет просаженной сети. Безусловно между ударами баса сеть будет приподнимать напряжение но подъем этот будет очень незначительный в пределах 0.3-0.5в. Фронт, мидбасы да и сам саб продолжают в это время работать и этот перепад на конденсаторе будет расходоваться практически мгновенно не оставляя ощутимой пользы для питания.
Эксперимент №2
В случае если вы используете в питании тонкие провода питания и массы или толстый дешевый обмедненный алюминий, то ваш случай еще тяжелее. В этом случае к вашей просадке сети добавится просадка кабеля. В кабеле при резком возрастании потребления возникает реактивное сопротивление.
Чем быстрее и больше вы попытаетесь взять с кабеля энергии, и чем он длиннее и тоньше, тем сильнее он этому будет препятствовать.
В этом случае ионистор разрядившись, даже не сможет зарядиться! Ведь как мы знаем, он и разряжается и заряжается достаточно быстро, а это значит, провод будет изо всех сил этому сопротивляться. Кроме того, не забываем, что ионистор потребляет какое то количество энергии на свои потери, которой нам и так не хватает.
А самое важное, что нагрузкой ионистора является не только усилитель, а ВСЯ бортовая сеть, включая всех потребителей, да и сам аккумулятор, который в просадке питания тоже попытается зарядиться за счет бедолаги ионистора. И тот факт, что вы визуально поставите накопитель около усилителя, ровным счетом ничего не изменит! Работать он будет не только на этот усилитель, а на ВСЕ, что потребляет энергию в вашем авто!
Естественно, что и в этом эксперименте никаких проблем питания накопитель не решил.
Делаем вывод: питание должно быть отличным!
Эксперимент №3
Решено! Меняем или ремонтируем генератор, прокидываем от генератора толстую массу и плюс. Ставим новый аккумулятор, меняем и зачищаем ВСЕ клеммы, прокидываем силовой провод из хорошей меди достаточного сечения, включаем, меряем — КРАСОТА!
На выключенном звуке, на клеммах питания усилителя 14 вольт.
Музыку на всю, на клеммах 13.2 вольт!
Все качает, всем хватает питания, все довольны, усь жмет вам руку. Праздник!
Ну, теперь самое время поставить наш конденсатор! Ставим, включаем, меряем. 14в без нагрузки и 13.3в с нагрузкой! Хмм, а ведь не удивительно.
Цепь живая, питания хватает, конднсатор не влияет ни на что и просто ждет спокойно своего часа.
Пока все в порядке в питании авто, накопителю в ней делать нечего.
Заблуждение теоретическое третье и заключительное: Конденсатор нужен в системах с большой громкостью и на соревнованиях SPL.
Ионистор, ввиду своей ленивости, тут по любому отпадает. И оно казалось бы верно. Лентяям тут не место! Нужен именно конденсатор! На кратковременный замер конденсатору самое место. . НО
1. Замер достаточно долго длится, чтоб проснулся даже кислотный аккумулятор и отдал свой максимум.
2. Распространенные среди SPL братства гелиевые и AGM аккумуляторы являются практически фундаментом профессиональных соревнований. А все потому, что такие аккумы, способны стрелять сотнями ампер с такой скоростью, что и скорости конденсаторов чувствуют себя не омфортно. И этой скорости аккумуляторов с лихвой хватает для достижения серьезных результатов.
3. Конденсатор, как мы помним, является потребителем энергии, а в SPL
любые лишние потребители это зло.
В итоге сейчас в SPL никто не использует ни конденсаторы, ни ионисторы.
Теперь, напишу о пользе конденсаторов и ионисторов. Да, да, в них есть и польза!) правда со звуком она имеет мало общего.
1) Например, если у вас слабое питание и от музыки моргают фары. На самом деле это очень раздражает. Установка конденсатора устранит моргание. Проблему это не решит. Фары перестанут моргать, но при этом притухнут на среднем значении просадок. Видимость проблемы уйдет, но это не выход. Аккумулятор продолжит умирать с прежней скоростью.
2) Накопитель является мощным фильтром сетевых помех. Установив его, вы не услышите в динамиках щелчки при включении вентиляторов и другой аппаратуры авто. Фильтры, конечно, устанавливаются сейчас во многих усилителях, но если у вас есть такая проблема накопитель ее, скорее всего, решит.
3) Машина со слабым аккумулятором с накопителем, в мороз заводится гораздо охотнее, чем без него. Это не противоречит теории и доказано на практике. Фишка в том, что своим зарядом, накопитель помогает замерзшему аккумулятору быстро сорвать стартер с места, а мы ведь знаем, что максимальный ток потребляет стартер пока стоит, потом потребление падает раз в 10 и с ним уже аккумулятор справляется и без участия накопителя.
4) С накопителем в сети ремню генератора живется гораздо комфортнее. Он сглаживает рывки генератора на ударах баса.
5) Когда необходимо заменить аккумулятор, при снятии клемм с него магнитола, часы в панели и настройки бортового компьютера не сбрасываются. Накопитель будет их держать минут 5-10 точно. За это время вы спокойнее все поменяете.
6) Одного заряда накопителя хватает, чтобы однократно закрыть или открыть 4 центральных замка от брелка сигналки) Может, кому сгодится)
И полезный совет: как зарядить накопитель, не имеющий системы заряда. Просто между плюсовым проводом питания и конденсатором подключите лампочку, с габаритов например. Она загорится и тут же начнет гаснуть, как погасла полностью, тогда соединяйте напрямую. Кондер заряжен. Тоже самое нужно делать, если вы надолго скидывали клемму с аккумулятора.
На этом собственно и все. Рассказы о псевдопользе накопителя также встречаются в интернете, но они не несут систематичный или обоснованный характер. Например, многие утверждают, что при установке конденсатора на слабое питание бас становится лучше. На самом же деле просто меняется характер искажений, возникающий от нехватки питания. Но этот измененный бас будет также далек от правильного звука, как и тот, который был до накопителя.
Также, многие утверждают, что просадки уменьшились втрое! Но если уточнить у них то оказывается, что напряжение они смотрели на вольтметре встроенном в сам накопитель. Во первых за достоверность его измерений никто не ручается, во вторых он показывает просадки на клеммах накопителя а вовсе не реальные.
Реальные просадки напряжения нужно мерять непосредственно на клеммах усилителя и только там!
Из всего вышеизложенного пусть каждый делает выводы для себя сам, я лишь рекомендую поставить конденсатор в сеть, если вам он достается за недорого, и с питанием у вас все в порядке. Но, если есть выбор, куда потратить деньги, то потратьте эту сумму на улучшение элементов питания авто и на провода. Это будет куда полезнее.
Остается разве что еще упомянуть, что банки конденсаторов есть в ЛЮБОМ усилителе внутри. Расположены они там максимально эффективно для выполнения вышеописанных задач и вполне с ними справляются.
Как выглядит конденсатор или же как говорят особенные люди «накопитель баса»
Источник статьи: http://www.lowsound.ru/nakopitel-ionistor.html