電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的超級(jí)電容原理及應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-07-13 13:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 將迅速增加到一億只?，F(xiàn)在，美國(guó)的Full Power Technologies公司正在進(jìn)行低成本超級(jí)電容的開(kāi)發(fā)。[next]我國(guó)從九十年代開(kāi)始研制超級(jí)雙電層電容器，與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定的差距。據(jù)有關(guān)資料表明，國(guó)內(nèi)有些單位已經(jīng)研制出比能量為10Wh/kg、比功率為600W/kg的高能量型及比能量為5Wh/kg、比功率為2500W/kg的高功率型超級(jí)電容器樣品，循環(huán)使用次數(shù)可達(dá)50,000次以上。性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，成本較國(guó)際平均價(jià)格有大幅度下降。初步具備應(yīng)用水平。超級(jí)電容在汽車上的應(yīng)用電動(dòng)汽車的輔助動(dòng)力汽車頻繁的起步、爬坡和制動(dòng)造成其功率需求曲線的變化很大，在城市工況下更是如此。一輛高性能的電動(dòng)汽車的峰值功率與平均功率之比可達(dá)16：1。但是這些峰值功率的特點(diǎn)是持續(xù)時(shí)間一般都比較短，需求的能量并不高。對(duì)于純電動(dòng)、燃料電池和串聯(lián)混合動(dòng)力汽車而言，這就意味著：要么汽車動(dòng)力性不足，要么電壓總線上要經(jīng)常承受大的尖峰電流，這無(wú)疑會(huì)大大損害電池、燃料電池或其它APU的壽命。但如果使用比功率較大的超級(jí)電容，當(dāng)瞬時(shí)功率需求較大時(shí)，由超級(jí)電容提供尖峰功率，并且在制動(dòng)回饋時(shí)吸收尖峰功率，那么就可以減輕對(duì)輔助電池、燃料電池或其它APU的壓力。從而可以大大增加起步、加速時(shí)系統(tǒng)的功率輸出，而且可以高效地回收大功率的制動(dòng)能量。這樣做還可以提高蓄電池（燃料電池）的使用壽命，改善其放電性能。如圖2所示為燃料電池汽車的起動(dòng)過(guò)程，由于超級(jí)電容在車輛起步時(shí)提供瞬時(shí)的大功率，從而使汽車起步過(guò)程大大加快。圖2 FC＋C與FC汽車起步加速性能比較除此之外，采用超級(jí)電容還能在設(shè)計(jì)（選擇）蓄電池等動(dòng)力部件時(shí)，著重于其比能量和成本等問(wèn)題，而不用再過(guò)多考慮其比功率問(wèn)題。通過(guò)揚(yáng)長(zhǎng)避短，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力源匹配的最優(yōu)化。典型驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)超級(jí)電容作為唯一動(dòng)力源的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，而且目前技術(shù)還不成熟。所以一般都是把超級(jí)電容作為輔助動(dòng)力源，與電池、燃料電池或其它APU系統(tǒng)組成多能源的動(dòng)力總成來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛。
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