超電容電池的功能與原理

想知道超電容電池怎樣幫你節省燃料嗎？

安裝鋰電池的車輛會出現哪些現象﹗

鋰電池與車輛鉛酸電池並聯後，你將發現下列特徵︰

• 更高的工作電壓(13.8 V~14.2 V)

• 更快的發動機反應

• 較少的燃料消耗(10 ~15%)

• 更容易啟動

• 有利於環境保護 (減少25 ~30%的一氧化碳排放,減少15~20%的NOX排放)

• 使鉛酸電池的壽命變長

• 音響更圓潤有力,對講機的聲音更清晰
  　

這因為︰
　　1. 鋰電池能迅速充放電並且在啟動時提供10~15%的啟動電力，減少鉛酸電池的負擔延長鉛酸電池的壽命。

圖1是鉛酸電池啟動車輛時的電壓電流波形。

圖2是加裝鋰電池後啟動車輛時的電壓電流波形

你將發現安裝鋰電池能快速的啟動車輛並維持較高的電壓。

　　鉛酸電池的工作電壓低過9V時會讓鉛酸電池局部受傷老化逐漸失去充放電的能力。安裝鋰電池後總啟動電流為546A比未裝前(514A)大，啟動時間縮短，最低電壓可維池在9V以上。

圖1 未安裝鋰電池的啟動電壓電流波形( 2005年 豐田 1500 c.c VIOS汽車，使用全新45Ah鉛酸電池)

圖2 安裝鋰電池後的啟動電壓電流波形

　　由圖3可明顯的看到鋰電池在啟動時提供70A的啟動電流,提供12.8%的啟動電力，協助車輛的啟動。

圖3 鋰電池在啟動時期的性能表現

　　2. 鋰電池的工作電壓比鉛酸電池高0.8 ~1.4 V，較高的電壓導致火星塞有較大的點火火花能更有效率的完全燃燒，因此就能幫你節省10~15%的燃料費用。 汽車的發電機是交流發電機經全波整流後形成圖4的電壓波形，波峰就是發電機的最高電壓，一般是14.2V，而最低電壓就是鉛酸電池的電壓，一般是12.4~12.8V間看鉛酸電池的蓄電狀況，因此火星塞的一次點火電壓就會在12.4~14.2V間飄移，完全要看汽缸點火時發電機當時的發電機電壓來決定，這樣一來會導致每缸點火的電壓不穩定，火花大小也不一樣當然動力的輸出也不穩定，也就會較費油。

　　由於車輛最少有4缸這種不穩定的動力輸出一般駕駛人是感覺不到的。此種動力的不穩定輸出不是原廠引擎設計上的失誤，而是來自鉛酸電池的充放電特性，鉛酸電池的充電電壓是13∼15V，放電電壓是9~13V，因此車廠選用14.2V的發電機，車輛的所有電子零件也都要能耐14.2V的電壓。

　　鋰電池內使用鋰鐵電池，充放電的區間為8~14.6V，充飽電時的電壓是13.2 V,因此可先將基本最低電壓先拉高到13.2V，再利用超電容可高速充放電的特性再將工作電壓提高到13.8~14.2V間,大大減少了一次工作電壓的飄移區間，火星塞每次都可均勻的點大火，燃燒較完全，動力可穩定的輸出也就會比較省油了。 此時車輛的電力系統是完全符合原廠的完美設計，引擎能達完整的動力輸出。

圖4 發電機的電壓波形與電池間的關聯

　　 穩定和更高的工作電壓使火星塞的跳火火花更強也更均勻，雖然我們只提昇了0.8~1.4V的一次工作電壓但經點火線圈的二次昇壓,火星塞的跳火電壓卻是提高了2000~2500V。所以跳火當然是又大又有力，燃燒更完全排放廢氣中CO、HC、NOy自然也就跟著下降，工作電壓穩定了用電的音響設備及對講機當然也就更清淅有力了。

圖5 顯示安裝鋰電池前後火星塞點火的區別

　　 實際測驗結果︰ 請參考下面的表格。

　　安裝鋰電池後，每公升汽油的里程數有明顯的增加，平均超過10%。使得測試車輛的駕駛人都不得不相信穩定汽車電壓對耗油有如此大的幫助。

　　測試A :測試記錄(台灣大車隊提供)

　　結論: 在安裝之後平均每公升汽油多行駛1.43公里 、省油率13.17%。

　　測試B︰ 車輛研究測試中心(ATRC)

　　測試案號︰ B98EG133 &B98EG134

　　測試汽車︰ 中華CM12AV5 1198 c.c A4 5 D 引擎號碼C12SP046256 廢氣排放

　　測試C︰龍華科技大學 (鄭進山博士)

　　初步測驗結果

　　在安裝之後︰ 車輛有較高的工作電壓

　　在安裝之後︰ 在廢氣裡沒有苯的存在 (燃燒較完全)

　　問與答

Q1︰如果汽車發電機壞了，會有警告信號嗎？

Ans︰儀錶板上的電池符號代表的是發電機狀況，如果儀錶板上電池符號的燈亮起就表示發電機固障，此時車輛仍能使用鉛酸電池的電力行駛，遇到這樣的狀況 應盡快找修車廠檢查修理，以免電力耗盡卡在路上。

Q2︰鋰電池是否安全，是否會造成危險？

Ans︰鋰電池使用最安全又有UL安全認證的鋰鐵磷電池，不燃燒不爆炸是最安全的鋰電池同時又投保了高額的產品責任險、超電容使用軍規雙金屬超電容，單顆的耐電壓是16.8V與市面上的逆電流完全不同、產品有外銷日、美等先進國家，絕對安全可靠。此外為避免意外鋰電池在正負極各裝設了適當的保險絲以確保使用時的安全。

Q3︰鋰電池的價格是否合理、壽命有多長？

Ans︰計程車使用鋰電池每月可幫司機節省約4000元油錢，一個月就可回本,一般上下班使用車輛 6~8月可回本，回收期比用省電燈泡還短、越早使用越划算；鋰鐵磷電池可充放電2000次，預估壽命可超過5年以上。

Q4︰如果電池內部或外部發生短路，是否會有危險？

Ans︰鋰電池內外部都裝有保險絲,可消除短路引起的危險。

Q5︰是否有國際大車廠使用鋰電池作啟動用？

Ans︰國際大廠PORSCHE於2010年出廠的911GT3、911GT3RS、Boxster Spyder三車型有提供18Ah的鋰鐵磷電池作選配，價格為1904歐元(約10萬新台幣)，使用鋰電池主要是能減輕重量及追求瞬間較大的暴發力。 鋰鐵磷電池已被許多大廠選作電動車的主要電池。

Q6︰鋰電池是否是環保電池？

Ans︰鋰電池除了能幫汽機車作節能減碳外，本身也是用無毒無害可回收的材料製成，是環保電池。

Q7︰鋰電池要如何安裝、使用期間要注意哪些事項？

Ans︰請依安裝指示安裝或找合格的技師安裝；鋰電池是並聯在鉛酸電池上，檢查鉛酸電池時請先將鋰電池保險絲拆除再作檢查,檢查完畢請記得將保險絲裝回，車輛長期停用(3個月以上)時請將電池拆下,每六個月檢查電池電壓,電壓低於12V時要補充電,補充電時可用15V、2A的充電器充電,如有困難可電請本公司協助。