法拉電容對汽車有用嗎
電容是電器的基本組件,包括主機(jī)、前級、功放,甚至喇叭的被動分音器里,各種規(guī)格與構(gòu)造的電容都無所不在,其重要性可見一斑!何謂汽車法拉電容呢?
汽車法拉電容(CDA)具有壽命長充放電速度快的特性。當(dāng)功放高負(fù)荷運(yùn)作時(shí),瞬間電流量相當(dāng)大,與此同時(shí),汽車發(fā)電機(jī)與電瓶可能無法及時(shí)供給電力,造成功放的運(yùn)作效率下降,聲音品質(zhì)連帶減損,造成失真。但如果加上充放電快的汽車法拉電容(CDA),在功放需要瞬間大電量時(shí),便能在發(fā)電機(jī)與電瓶來不及供電的一刻,為功放維持穩(wěn)定的電力供給,然后再迅速由發(fā)電機(jī)端裝滿電,為下一次的“沖動”(功放大功率輸出)作準(zhǔn)備。
汽車法拉電容(CDA)-可以比作壽命長快速充放電的電流之湖。運(yùn)用在汽車音響系統(tǒng)電源端的汽車法拉電容(CDA),顧名思義,就是一個(gè)好像可以容納電流的東西。淺白一點(diǎn)比喻,如果把汽車發(fā)電機(jī)與電瓶當(dāng)成河水源頭,把電流當(dāng)成河流,把功放當(dāng)成利用河流運(yùn)作的水車,那汽車法拉電容(CDA)就像是介于源頭與水車之間的湖泊。當(dāng)水車低效率工作時(shí),河水正常的流動可應(yīng)付驅(qū)動水車,但當(dāng)水車需要重負(fù)荷快速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),來自河水源頭的水流,往往會供不應(yīng)求,甚至帶不動水車。這時(shí),如果我們在水車與源頭之間建一個(gè)湖,當(dāng)源頭的水來不及驅(qū)動水車時(shí),就利用湖泊預(yù)存的水迅速補(bǔ)充,便能維持水車的運(yùn)作效率,這就是汽車法拉電容(CDA)的角色。
汽車法拉電容的特點(diǎn):
(1)充電速度快,充電10秒~10分鐘可達(dá)到其額定容量的95%以上;
(2)循環(huán)使用壽命長,深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)1~50萬次,沒有“記憶效應(yīng)”;
(3)充放電線路簡單,無需充電電池那樣的充電電路,安全系數(shù)高,長期使用免維護(hù);
(4)超低溫特性好,溫度范圍寬-40℃~+70℃;
法拉(farad),簡稱“法”,符號是F1法拉是電容存儲1庫侖電量時(shí),兩極板間電勢差是1伏特1F=1C/1V1庫侖是1A電流在1s內(nèi)輸運(yùn)的電量,即1C=1A?S。1庫侖=1安培?秒1法拉=1安培?秒/伏特
了解了上面的,我們就不僅思考,市場上汽車法拉電容,在外形上看,有立式的A,有圓形的B,有方形的C、D等;
如圖:A,B,C,D但D圖的接線方式和前三種不一樣,輸出輸入各兩個(gè),功能一樣,它可以同一方向進(jìn)出,還可以與C一樣接法。
在考慮實(shí)際安裝過程中,汽車法拉電容與功放的距離,當(dāng)然是越近越好。因?yàn)樵俸玫木€也有電阻,以4號線為例,一米長的線,每秒大楖會消耗0.06法的電容,這就是很多人,在試音臺,聽音質(zhì)很好,安裝在車內(nèi)就效果差了。據(jù)我經(jīng)驗(yàn)分析,由于汽車空間、接線方便等因素,方形的,比較好,因?yàn)楹穸刃。惭b方便,可以最接近功放位置;所以,那么圖C,圖D,就是我們的選擇方向;D相對C,是最完美的了。
法拉電容在動力汽車中的應(yīng)用
電動汽車發(fā)展到今天,主要的瓶頸就是蓄電池的問題。傳統(tǒng)的蓄電池(如鉛酸電池)由于功率密度偏低,不能滿足車輛的頻繁地起步、加速和制動工況的要求,而且由于加速時(shí)浪費(fèi)了過多的能量,致使車輛的行駛里程也不能滿足要求。在正常行駛時(shí),電動汽車從蓄電池中吸取的平均功率相當(dāng)?shù)停铀俸团榔聲r(shí)的峰值功率又相當(dāng)高,一輛高性能的電動汽車的峰值功率與平均功率之比可達(dá)到16:1.事實(shí)上,電動汽車行駛中用于加速和爬坡時(shí)所消耗的能量占到總能耗的2/3.在現(xiàn)有的電池技術(shù)條件下,蓄電池必須在比能量和比功率以及比功率和循環(huán)壽命之間做出平衡,而難以在—套能源系統(tǒng)上同時(shí)追求高比能量、高比功率和長壽命。蓄電池與超級電容器混合動力車的出現(xiàn)很好的解決解決了電動汽車?yán)m(xù)駛里程與加速爬坡性能之間的矛盾。其中由蓄電池提供最佳的續(xù)駛里程,而由超級電容在加速和爬坡需要大功率時(shí)提供短時(shí)的輔助動力。超級電容的能量可以直接取自蓄電池,也可以在電動汽車剎車或下坡時(shí)回收可再生的動能。
在蓄電池與超級電容器配合使用中要注意的是,蓄電池電的輸出功率應(yīng)與車輛平均行駛功率需求相當(dāng),而超級電容器輸出高于平均功率需求的功率并且可吸收再生能量。當(dāng)車輛的實(shí)際行駛功率需求高于超級電容的最大功率時(shí).多余部分由蓄電池提供。超級電容由再生能量為其充電,若沒有充足電,剩余部分由蓄電池在車輛低勸率行駛時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。當(dāng)超級電容充滿電時(shí),再生制動能量為蓄電池充電。在蓄電池和超級電容之間采用兩象限DC-DC變換器控制它們之間的功率分配,并限制蓄電池在車輛低功率行駛時(shí)對超級電容的充電率。若沒有DC-DC變換器,則蓄電池和超級電容將只有相同的電壓,導(dǎo)致超級電容僅在蓄電池發(fā)生快速變化時(shí)輸出和接受功率,減弱廠超級電容的負(fù)載均衡作用。
加裝超級電容還解決了低溫啟動困難的問題,鉛酸蓄電池的低溫性能也較差,在—40℃時(shí)它的電流輸出能力約是常溫時(shí)的1/10左右。所以造成了機(jī)動車的低溫啟動困難。而超級電容的正常工作溫度在-40℃至+70℃之間。機(jī)動車在-15℃時(shí)啟動已經(jīng)困難,而用超級電容器即使是在-30℃時(shí),仍能順利啟動。
超級電容器適用于用汽、柴油發(fā)動機(jī)的低溫啟動。可用于汽車、內(nèi)燃機(jī)車、坦克、飛機(jī)、輪船、工程設(shè)備等使用內(nèi)燃機(jī)的領(lǐng)域。
由于現(xiàn)在石油價(jià)格的飛漲,國外一些汽車企業(yè)已經(jīng)把超級電容應(yīng)用到汽車上,汽車在下坡時(shí)把能量以電能的方式儲存起來,在爬坡時(shí)或需要大功率時(shí)釋放出來。這樣就降低了使用成本。這種方式不僅可以用在機(jī)動車上面,還可以用在電動自行車領(lǐng)域.