超级电容器在电动车上的应用

车之动力

一、超级电容器的技术特点

　　超级电容器的研制成功是储能设备（蓄电池）的一次革命：其他储能设备，都是由电能转变成化学能，再由化学能转变成电能，两次转变能量有损失，超级电容器直接充电，再直接放电，能量形式没有转变，能量也没有损失；充放电效率高达98％，经济价值大。

　　超级电容器是上个世纪七十年代末，出现的一种产品，它突破了传统的电容器设计思想，电容器由微法拉级提高到法拉级（1法拉=106微法拉），创造出1000法拉级超级电容器；到上个世纪末，又先后出现了10,000-100,000法拉的牵引型超级电容器，从此超级电容器开始进入电池应用市场，出现了超级电容器电动车的新概念，它以其优异的性能，改变了人们的传统认识，建立了全新的交通运输电动车的设计思想。

　　超级电容器比功率大，其特性是：充电时，充电量大，充电量快；放电时，放电量大，放电量快。在电动车辆运行时，起步快，加速快，爬坡有力，比铅酸电池大30多倍，这是电动车能用得上最重要的性能。

　　超级电容器比能量小，其特性是：同等重量超级电容器续驶里程，仅为铅酸电池的1/3，这是超级电容器一大缺陷。超级电容器续驶里程短，跑不远；但充电速度快，可以弥补续驶里程短的缺陷，补救的方法是在城市交通线路的两头建立充电站，这样超级电容器电动车的续驶里程，可以不受限制。


　　二、超级电容器的优点：

　　1、超级电容器是绿色能源（活性炭），不污染环境。

　　2、超级电容器寿命长（50万-100万次）；铅酸电池寿命短（700次），易损坏，难管理，是铅酸电池的700~1400倍，可以与设备同命运。

　　3、超级电容器充电速度快（0.3秒~15分钟）；铅酸电池充电时间长（5~8小时），很多电池就是充电时间长，续驶里程短。

　　4、超级电容器充放电效率高（98％）；铅酸电池充放电效率低（70％）；

　　5、超级电容器功率密度高（10.000W/kg）；铅酸电池功率密度低（300W/kg），差30多倍。

　　6、超级电容器彻底免维护，工作度范围（-40~＋70）；机动车在-15℃时启动已经困难，而用超级电容器即使是在-30℃时，仍能顺利启动。铅酸电池电动车在-40℃续驶里程减少90％，超级电容器只减少10％。

　　7、超级电容器电动大客车能量回收强，紧急制动能量回收高达75％；铅酸电池能量回收仅为5％，这点对公共大客车太重要了，可以节约大量的燃料。

　　8、相对成本低。超级电容器价格比铅酸电池高一倍在大量生产后价格还会下降；但超级电容器的寿命比铅酸电池高700～1400倍，这点对公共大客车产业化非常重要。



　　三、二元动力超级电容器电动车为什么能省油？为什么能减少污染？

　　二元动力超级电容器电动车，其中最大的优点，就是充分发挥超级电容器在低转数，大负荷情况下，能量基本不受损失；在减速、下坡、刹车情况下，其能量能回收。避开内燃机在低转速、大负荷；高转速、高负荷费油的状态下运行，使发动机永远在最佳状态下运行，即省了油，又减少了污染，二元动力超级电容器电动车能节油30％~50％，减少污染70％~90％。

　　——起步阶段：转数低、负荷大、费油；这个阶段内燃发电机组在最佳状态运转，这时要用超级电容器启动、加速，并向超级电容器充电。

　　——正常运转阶段：这时内燃发电机组是在最佳状态运行，并向电动机输出动力，这时公共大客车负荷最小，也最省油，并向超级电容器充电。

　　——高速运转阶段：内燃发电机组向电动机输出稳定的动力，超级电容器也向电动机输出动力。这个阶段电动机转数高、负荷也大，公共大客车车速也最快。

　　——刹车、停车、减速、下坡阶段：这时发电机组、超级电容器停止向电动机输出动力，这时大客车所储备的动能，电动机转变成发电机向超级电容器充电，能吸收70％的动能，尤其城市公共交通，能节省大量的燃料。

    由于现在石油价格的飞涨,国外一些汽车企业已经把超级电容应用到汽车上,汽车在下坡时把能量以电能的方式储存起来,在爬坡时或需要大功率时释放出来.这样就降低了使用成本.

电动玩具车

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