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  • 超级电容器在汽车中的应用
    发布时间:2019-08-28 浏览次数:363 文章来源:千赢国际注册

    蓄电池是汽车中的关键电器部件,其性能直接影响汽车的启动。现在的汽车启动无一例外地采用启动电动机启动方式,在启动过程中特别是在启动瞬间,由于启动电动机转速为零,不产生感生电势,故启动电流非常大,如此高倍率放电对蓄电池的损伤也是非常明显的。启动过程的电压剧烈变化也是极强的电磁干扰,可以造成电气设备掉电,迫使电气设备在发电机启动过程结束后重新上电,计算机在这个过程中非常容易死机。因此,从改善汽车电气设备的电磁环境、改善汽车的启动性能和蓄电池性能或延长蓄电池使用寿命来考虑,改善汽车电源。


    在新能源汽车领域,超级电容器可与二次电池配合使用,实现储能并保护电池的作用。通常超级电容器与锂离子电池配合使用,二者完美结合形成了性能稳定、节能环保的动力汽车电源,可用于混合动力汽车及纯电动汽车。锂离子电池解决的是汽车充电储能和为汽车提供持久动力的问题,超级电容器的使命则是为汽车启动、加速时提供大功率辅助动力,在汽车制动或怠速运行时收集并储存能量。超级电容器在汽车减速、下坡、刹车时可快速回收并存储能量,将汽车在运行时产生的多余的不规则的动力安全转化为电池的充电能源,保护电池的安全稳定运行;启动或加速时,先由电池将能量转移入超级电容器,超级电容器可在短时间内提供所需的峰值能量。


    尽管超级电容器的能量密度是蓄电池的5%或更少,但是这种能量储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流中。与电池相比,这种超级电容器具有以下几点优势:


    1、电容量大。目前单体超级电容器的最大电容量可达3000?F;


    2、充放电寿命很长。可达50万次,而蓄电池的充放电寿命很难超过l000次。


    3、可以提供很高的放电电流。如3000?F的超级电容器额定放电电流不低于950?A,放电峰值电流可达1?680?A,一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流,一些高放电电流的蓄电池,在如此高的放电电流下,使用寿命大大缩短。


    4、可以在数十秒到数分钟内快速充电到额定容量的95%,而蓄电池在如此短的时间内充满电将是极危险或几乎不可能的。


    5、可以在很宽的温度范围内正常工作(-40℃~+85℃),而蓄电池很难在高温特别是在低温环境下工作。


    6、超级电容器的材料是安全无毒的,而铅酸蓄电池和镍铬蓄电池均具有毒性。而且超级电容器可以任意并联使用来增加电容量,若采取均压措施后还可以串联使用。


    超级电容器在汽车应用中有哪些改善?


    1、电性能的改善。启动瞬间电压跌落、启动电流、启动瞬时的电源输出功率、启动过程中的平稳电压、启动过程中的平稳电流、启动过程中的电源平均输出功率均有提高。


    2、启动性能的改善。在温度为10℃的情况下,不连接超级电容的蓄电池也可以启动,但采用超级电容器与蓄电池并联时启动电机的速度和性能都非常好。超级电容尤其能提高在冷天的启动性能,在-20℃时,由于蓄电池的性能大大降低,很可能难以正常启动或多次启动才能正常点火,而超级电容器与蓄电池并联时仅需一次点火,其优点非常明显。


    3、蓄电池应用状态的改变。由于超级电容器的等效串联电阻远低于蓄电池的内阻,因此在启动瞬间,超级电容器输出大电流,从而降低蓄电池输出电流,有效降低了蓄电池极板的极化,阻止了蓄电池内阻的上升,使启动过程的平稳电压得到提高。这样增加了蓄电池的使用寿命。

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