Supercap per un avviamento super
Scopri come allungare la vita della tua batteria e non rimanere mai a piedi
Un supercap, detto anche supercondensatore o supercapacitor è un dispositivo che consente di accumulare energia elettrica. Funziona allo stesso modo di un normale condensatore con la differenza che riesce ad accumulare una quantità di energia molto maggiore.
Esso si comporta molto diversamente dalle batterie perché raggiunge la carica completa in pochissimo tempo (qualche secondo) e riesce a scaricare la sua energia istantaneamente. La durata del componente è stimata in milioni di cicli a differenza delle batterie (migliaia di cicli).
Il punto di forza del supercondensatore non è la quantità di energia immagazzinata ma con quale incredibile velocità può rilasciarla. Quell’energia, anche se poca, può essere erogata in una frazione di secondo, fornendo lo spunto di corrente elevatissimo necessario per l’avviamento del motore, soprattutto a basse temperature, aiutando così la batteria.
L’avviamento a freddo, specialmente di un motore diesel, rappresenta un forte stress per la batteria, la cui tensione può scendere anche a 10V.
Collegando dei supercap in parallelo alla batteria dell’auto fornirai un grosso aiuto alla batteria durante l’accensione preservandone la durata.
Scelta dei supercondensatori
E’ molto importante che la tensione nominale massima dei supercap sia leggermente maggiore a quella della batteria altrimenti potrebbero danneggiarsi o addirittura esplodere.
La batteria di un’auto quando è carica al massimo può superare i 14 V mentre i supercondensatori di solito sopportano solo 2.7 V quindi bisogna collegarne 6 in serie in modo da raggiungere 16.2 V (la tensione si somma). Questo ci lascia un margine di sicurezza rispetto alla tensione della batteria dell’auto.
Nel mio caso ho preferito acquistare su AliExpress un gruppo di 6 supercap già collegati in serie e muniti di fusibile pronti da installare.
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Un’altro parametro da considerare è la capacità del condensatore: in questo ammonta a 500 Farad ognuno ma essendo collegati in serie per aumentare la tensione la capacità totale diminuisce a 500 / 6 = 83 F come puoi notare dall’etichetta sul prodotto.
Un elemento essenziale di questo prodotto è la schedina dove sono montati i supercondensatori. Si tratta di un BMS per supercap, cioè un Battery Management System specifico per supercondensatori. Il bms equilibra la tensione di ogni componente per evitare che un singolo supercap si sovraccarichi o si scarichi troppo. Questo è fondamentale per la durata del modulo.
Caricamento iniziale del modulo supercap
Questo passo è importantissimo per non danneggiare i componenti infatti se collegassi direttamente il supercondensatore scarico (0V) alla batteria (12.6V), la batteria riverserebbe immediatamente una corrente enorme nei condensatori danneggiandoli. Anche la batteria può venire danneggiata da una scarica così profonda.
La regola d’oro per collegare in parallelo fonti di energia (come una batteria e un supercondensatore) è: le loro tensioni devono essere il più possibile identiche prima di effettuare il collegamento.
Quindi prima di tutto con un multimetro devi verificare la tensione della batteria auto per sapere a quale tensione devi portare i supercap.
La prima carica del modulo supercap deve essere effettuata molto lentamente magari usando un’alimentatore regolabile da laboratorio erogando una corrente di 1-2 A e regolando la tensione con quella della batteria. Oppure potresti anche usare uno di quei alimentatori universali regolabili, l’importante è che alla fine i supercap raggiungano una tensione uguale o molto simile a quella della batteria.
Quando la corrente di carica scende a zero la carica dovrebbe essere completata. Verifica con il multimetro il voltaggio ai capi dei terminali del modulo supercap.
Collegamento in parallelo
Ora che sia la batteria che i supercap hanno la stessa tensione puoi tranquillamente collegare i cavi sui morsetti della batteria prestando molta attenzione a rispettare la polarità.
E’ importantissimo interporre un fusibile fra il positivo del modulo condensatori e la batteria per garantire una protezione in caso di errori di collegamento o cortocircuiti.
Nel modulo che ho acquistato da AliExpress il fusibile era già presente e collegato quindi il montaggio è stato veramente semplice.
Se in futuro dovessi cambiare la batteria o scollegarla ricordati sempre di verificare che le tensione sia uguale a quella del modulo supercap prima di ricollegarla.
Accensione
Questo sistema ti permette di andare avanti anche con una batteria vecchia, diciamo che la mia era quasi da buttare.
Infatti come puoi vedere dal video, dopo aver acceso il quadro la tensione della batteria si trova a 12.6 V e scende a 11.4 V dopo che si sono attivati la pompa del carburante, il riscaldamento delle candelette e tutto il resto.
Durante l’accensione la tensione della batteria scende addirittura a 10 V, eppure si verifica una partenza perfetta grazie all’energia proveniente dai supercap.