Le projet CAPTRET "CAPacitor-elecTRET"
créé le 11 décembre 2012 - JLN
Labs - Mis à jour le 27 décembre 2012
Toutes les
informations et schémas sont publiés gratuitement ( freeware )
et sont destinés à un usage personnel et non commercial
All informations and
diagrams are published freely (freeware) and are intended for a private use and a non commercial
use.
En effectuant une recherche documentaire sur le Net, j'ai été très intrigué par une expérience d'apparence très simple mais néanmoins très intéressante au niveau de son principe physique et aussi de ses éventuelles implications...
C'est l'expérience du CAPTRET (abréviation de CAPacitor et elecTRET). Le pseudo de son inventeur est 'ibpointless2' et il a présenté son expérience en novembre 2010 dans de nombreux forums. Depuis sa présentation, le montage du CAPTRET a été déjà répliqué avec succès par un bon nombre d'expérimentateurs et de nombreuses vidéos sont montrées sur YouTube. Je n'ai donc pas pu résister à reproduire moi-même ce montage et à partager mes résultats avec vous...
En quoi consiste l'expérience du CAPTRET ?
Le CAPTRET permet, selon son inventeur 'ibpointless2', de recharger des batteries ou des piles (presque ou complètement déchargées) tout en maintenant allumée une LED connectée en série dans le circuit et cela sans aucune source d'énergie extérieure (chargeur, récepteur ou capteurs d'énergie...)... C'est trop beau pour être vrai, pensez-vous et bien je partage entièrement votre avis, il fallait donc que je le vérifie moi-même par l'expérience... Je me suis donc lancé dans cette aventure. Dans un premier temps, j'ai donc reproduit à l'identique le montage et l'expérience de base "proof of concept" du CAPTRET. Ce n'est qu'une fois que j'aurai un CAPTRET fonctionnel dans mon laboratoire et qui reproduira exactement cette "anomalie" de recharge autonome et sans sources d'énergie externes que j'essaierai de comprendre son principe de fonctionnement...
Les derniers test du CAPTRET du 12 décembre 2012
Résultats du test préliminaire TEST#1 après 48h de fonctionnement
CONCLUSIONS sur les tests du CAPTRET au 13 décembre 2012
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EXPERIENCE PRELIMINAIRE "Proof Of Concept"
Dans un premier temps, je vais vous présenter ma réplication dans une seule page. Si je trouve que ce projet mérite d'être développé, je diviserai cette rubrique en plusieurs pages...
De quoi est fait le CAPTRET ?
Le CAPTRET est vraiment très simple, il est constitué d'un condensateur électrochimique modifié et d'une diode électroluminescente (LED). Le condensateur électrochimique peut avoir une capacité de 10 µF à plusieurs milliers de microfarads. La diode électroluminescente est une LED tout à fait classique, elle peut aussi être une LED de puissance...
Voici les détails de construction du CAPTRET:
J'ai choisi intuitivement un condensateur de 470µF/35V de marque TEAPO et ayant un 'Low ESR' (ayant une faible résistance série (ESR)). Ne pas utiliser de condensateur électrochimique coaxial.
A l'aide d'un cutter, il faut retirer complètement la protection plastique qui recouvre le cylindre en aluminium.
Il faut réaliser ensuite une troisième électrode pour le CAPTRET. Celle-ci est réalisée simplement en torsadant un fil autour de la coque d'aluminium.
Et voilà, c'est tout, le CAPTRET est réalisé...
Ah oui, j'ai oublié de spécifier qu'il est très important de vérifier avec un ohmmètre que l'électrode B n'est pas reliée (à l'intérieur) à l'électrode X (pôle négatif) (En effet certains condensateurs électrochimiques ont leur coque externe reliée électriquement au pôle négatif). Si cela était le cas, le CAPTRET ne fonctionnerait pas correctement.
Afin de vérifier cela, j'ai aussi mesuré les différentes capacités en présence.
On peut constater que la capacité aux bornes "normales" C1-2 (positive et négative) est proche de la valeur de 470 µF donnée par le constructeur. Mais il intéressant de noter qu'il existe aussi 2 capacités additionnelles C2-3 et C1-3 entre la coque externe et les bornes positive et négative.
Il ne reste plus qu'à souder la LED de charge sur le CAPTRET. Le pôle négatif de la LED doit être soudé sur le pôle négatif du condensateur.
J'ai utilisé pour ce premier test deux piles rechargeables NiMH de 9V. Ces batteries étaient quasiment déchargées, je les ai connectées en série pour avoir une tension initiale assez élevée pour démarrer l'expérience. Voici le schéma de l'expérience:
Avant de connecter définitivement le CAPTRET il faut pré-charger le condensateur aux bornes des batteries. Il suffit de relier temporairement les pôles + et - du condensateur sur les bornes respectives des piles connectées en série. Le CAPTRET est pêt, il faut ensuite connecter la borne A sur le + des batteries et la borne C sur le - des batteries comme sur la photo ci-dessous :
Dès que le CAPTRET est connecté la LED s'allume à pleine puissance.
La tension aux bornes des batteries est contrôlée avec un multimètre numérique.
TEST1 : Au début de l'expérience du CAPTRET (11 déc 13h52), la tension mesurée va chuter brièvement (dans mon cas jusqu'à 6.5V) puis très rapidement remonter... On va constater que la tension va très rapidement monter aux bornes des batteries alors que la LED est allumée (voir la vidéo en bas de cette page)... En 2 heures la tension est remontée de 5 Volts alors que la LED est toujours restée allumée... Pour info, j'ai utilisé une LED haute intensité type 3.2V 110mA.
Voici donc une vidéo de l'expérience "Proof of concept" du CAPTRET
Conclusions de ces essais préliminaires du CAPTRET :
A vrai dire, je suis assez surpris que cela fonctionne, je ne m'attendais pas du tout à cela... Effectivement, pour le moment, cette expérience du CAPTRET est conforme à ce qui a été présenté sur le Net par son inventeur 'ibpointless2'. Maintenant que j'ai un CAPTRET qui fonctionne comme le vrai, je vais pouvoir aller un peu plus loin dans la compréhension du phénomène physique qui le fait fonctionner... Je vous encourage fortement à reproduire ce montage qui est vraiment très simple et à le tester vous même...
Résultats du test préliminaire TEST#1 après 48h de fonctionnement
TEST2 - 12 décembre 2012 : Tests du CAPTRET avec une pile alcaline de 9V usagée et MESURE DE LA TENSION en fonction du temps
Voici un nouveau test du CAPTRET avec une pile de 9V alcaline usagée. Je n'ai cette fois-ci utilisé qu'une seule pile connectée au CAPTRET, la tension de départ étant suffisante pour allumer la LED haute intensité type 3.2V 110mA..
La tension est mesurée avec une sonde x10 et enregistrée sur l'oscilloscope FLUKE 123.
Les données sont transférées via le coupleur optique Fluke sur l'ordinateur portable pour traitement.
Le test a commencé à 11h01, on constate que la tension mesurée aux bornes de la pile alcaline de 9V est montée de 9.06 V à 9.16 V en 57 minutes avec la diode électroluminescente allumée...
A 16h01, soit 5 heures plus tard, la LED est toujours allumée (bien qu'un peu plus faiblement qu'au début de l'expérience) et la tension reste stable entre 9.16 et 9.17 Volts.
Voici donc une vidéo de l'expérience du CAPTRET avec la pile alcaline de 9V
Après une journée de fonctionnement, la luminosité de la LED semble maintenant aussi constante que la tension (9.16V) aux bornes de la pile de 9V.
RESTEST1: 13 décembre 2012, résultats du TEST#1
Voici les résultats des mesures sur le montage d'essai préliminaire du CAPTRET : TEST1
Le montage fonctionne avec la LED allumée depuis le 11 décembre 13h52, la tension de départ était de 7.378 Volts et au 13 décembre 8h13 la tension est de 12.092 Volts.
La tension a un peu chuté (12.092 V) par rapport à la tension mesurée après 2 heures de fonctionnement (12.378 V), mais elle est toujours supérieure à la tension de départ (7.378 V).
Après 42 h 21 min de fonctionnement la LED est toujours allumée, la luminosité est plus faible qu'au début mais elle est toujours bien visible.
PS: sur les photos du multimètre la date en mémoire en haut à
droite n'était pas celle du bon jour, mais l'heure était la
bonne...
La LED haute intensité (type 3.2V 110mA) est moins lumineuse
qu'au tout début de l'expérience, mais depuis plus de 24 h elle
reste stable.
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Je viens de refaire une mesure après exactement 48h de fonctionnement continu avec la LED allumée, la tension des batteries est remontée à 12.101 Volts et la LED n'a pas baissé d'intensité...
Ce soir, après 52h de fonctionnement continu la luminosité de la LED est toujours la même et la tension est remontée à 12.104 Volts (influence de la température ambiante ?)...
CONCLUSIONS SUR LES TESTS DU CAPTRET au 13 décembre 2012
A ce jour, voici mes conclusions sur les tests du CAPTRET, et ce après un certain nombre de tests effectués avec le CAPTRET sur différents types de batteries et piles.
J'ai observé que:
Dans tous les cas, lors de la 1ère connexion du CAPTRET la tension de la batterie chute de quelques volts et remonte ensuite rapidement à une valeur inférieure à la tension de repos (avant la connexion). C'est ce que j'appelle la tension de départ.
Juste au moment de la 1ère connexion du CAPTRET, la LED de charge s'allume fortement (très proche du maximum de sa luminosité) puis après quelques heures (1 à 2 heures) de fonctionnement la luminosité baisse pour se stabiliser à une intensité d'environ 1/3 de la luminosité maximale. Puis pendant une très longue période (quelques heures) la luminosité de la LED reste constante (dans le cas du TEST#1 après plus de 52h de fonctionnement).
A début, la tension aux bornes de la batterie augmente très rapidement de plusieurs volts pendant la première heure pour ensuite lentement se stabiliser à cette valeur. La tension fluctue de +/- quelques dizaines de millivolts et reste constante pendant de longues heures, cela dépend essentiellement de la capacité et de l'état de la batterie utilisée.
Au bout de plusieurs dizaines d'heures de fonctionnement avec la LED allumée au 1/3 de sa puissance, la tension baisse progessivement mais reste toujours largement au dessus de la tension de départ.
La qualité de la batterie ou pile utilisée est importante : Si la batterie est abimée (sulfatée, avec peu d'électrolyte ou avec des éléments complètement dépolarisés), le CAPTRET ne va pas la ressusciter... Une batterie morte est une batterie morte et elle le restera, il n'y a pas de miracle ici...
J'ai observé l'effet CAPTRET uniquement avec des batteries en bon état et moyennement déchargées et aussi sur des piles partiellement déchargées. De plus la qualité des condensateurs électrochimiques utilisés est très importante. Les résultats sont meilleurs avec des condensateurs électrochimiques de type Low ESR. Il est très important de vérifier qu'il existe bien une capacité entre la coque du condensateur et son pôle négatif. Il ne faut surtout pas que la coque du condensateur soit reliée électriquement avec son pôle négatif (vérifiez avec un ohmmètre ou encore mieux avec un capacimètre). Sur mon condensateur d'essai de 470 µF la capacité mesurée entre la coque et le pôle négatif était de l'ordre de 2.5 µF.
Le CAPTRET ne permet pas de construire "une lampe perpétuelle"... Suite aux tests que j'ai effectués jusqu'à ce jour, le CAPTRET m'apparaît comme un dispositif permettant d'optimiser au mieux l'énergie d'un accumulateur (ou pile) et de prolonger de manière très importante son utilisation avec une LED. C'est comme une sorte de version très simplifiée du Joule thief. Le CAPTRET peut être intéressant pour faire une veilleuse de très longue durée par exemple...
Note du 27 décembre : Après 2 semaines et 1/2 de fonctionnement du CAPTRET test#1, la LED est toujours allumée mais sa luminosité est devenue très très faible. La tension de la batterie qui était au début de l'expérience de 7.38 V (au 11 décembre) et montée jusqu'à 12.01 V (le 13 décembre) est retombée à 8.39 V (le 27 décembre). J'ai aussi constaté que la capacité du condensateur, initialement de 470 µF, utilisé pour l'expérience est maintenant de 390 µF. J'ai aussi observé un léger gonflement à la base, côté fils de connections, du condensateur. Il semble donc que l'électrolyte du condensateur électrochimique se dégrade au fur et à mesure de son utilisation dans ces conditions atypiques, ce qui confirme que la dénomination de "lampe perpétuelle" est définitivement à exclure ici dans cette expérience...
Le CAPTRET fonctionne bien comme son inventeur 'ibpointless2' l'a présenté sur le NET et dans les vidéos sur YouTube. Ce dispositif est intéressant à expérimenter car il utilise une configuration atypique et surtout peu commune d'un condensateur électrochimique dans un montage électronique très simple et facile à reproduire. Bravo à son inventeur pour cette idée originale...
Voici une vidéo résumant les tests du CAPTRET sur 48 heures de fonctionnement en continu avec une LED
Bonnes réplications et Bonnes Expériences....
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