超級(jí)電容在電動(dòng)車中應(yīng)用研究及發(fā)展趨勢(shì)分析

　　西安交通大學(xué)電動(dòng)車研發(fā)中心還依托西安交大科技園和博源電動(dòng)車技術(shù)有限責(zé)任公司合作進(jìn)行了超級(jí)電容一蓄電池復(fù)合電源微型電動(dòng)車的研究。該微型電動(dòng)車采用輪轂式無(wú)刷直流電機(jī)(BLDCM)，運(yùn)用再生制動(dòng)能量回收技術(shù)，并應(yīng)用了μ綜合魯棒控制算法。實(shí)驗(yàn)證明，采用上述技術(shù)的微型電動(dòng)車比普通電動(dòng)車在動(dòng)力性能和續(xù)駛里程上都有顯著提高，尤其是在頻繁剎車和突然加速的工況下，效果提高更明顯。設(shè)計(jì)的復(fù)合電源微型電動(dòng)車控制系統(tǒng)的主電路如圖4所示，工作原理如圖5所示，系統(tǒng)工作狀態(tài)如表2所示。該復(fù)合電源微型電動(dòng)車具有如下優(yōu)點(diǎn)：①在車輛制動(dòng)和減速時(shí)可大電流充電，從而提高能量回收效率，延長(zhǎng)電動(dòng)車的續(xù)駛里程;②超級(jí)電容的功率密度較大，因此可大電流放電，改善電動(dòng)車的啟動(dòng)、加速、爬坡性能;③可避免蓄電池大電流充放電，提高蓄電池的使用壽命;④可提高制動(dòng)力矩，改善制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性;⑤回收時(shí)可先對(duì)超級(jí)電容充電，再對(duì)電池充電，所以可控性較好;⑥結(jié)構(gòu)緊湊，成本較萬(wàn)方數(shù)據(jù)。

　　4、超級(jí)電容的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)

　　超級(jí)電容由于具有比功率高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、充放電時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)，因此作為電動(dòng)車的動(dòng)力源(13.48，0.090，0.67%)而得到重視。隨著環(huán)保型電動(dòng)車研究的深入。超級(jí)電容已經(jīng)成為近年來(lái)新型能源器件的一個(gè)研究熱點(diǎn)，超級(jí)電容的市場(chǎng)份額也將會(huì)越來(lái)越大。

　　用超級(jí)電容作為惟一能源的電動(dòng)車，由于超級(jí)電容比能量低的致命影響，注定其續(xù)駛里程短，難以推廣應(yīng)用。如果超級(jí)電容的比能量不能在近階段內(nèi)有突破性進(jìn)展，那么以超級(jí)電容作為惟一能源的電動(dòng)車在近幾年里就很難進(jìn)入實(shí)用階段。

　　超級(jí)電容和其他儲(chǔ)能元件組成的復(fù)合電源系統(tǒng)兼顧了其他儲(chǔ)能元件的高比能量和超級(jí)電容的高比功率的優(yōu)點(diǎn)，可以更好地滿足電動(dòng)車啟動(dòng)和加速性能的要求，并能提高電動(dòng)車制動(dòng)能量的回收效率。增加續(xù)駛里程。目前，超級(jí)電容可以和蓄電池、燃料電池、飛輪電池等組成復(fù)合電源系統(tǒng)。由于燃料電池存在成本很高、冷啟動(dòng)響應(yīng)慢等缺陷，因此近幾年還處于實(shí)驗(yàn)階段。飛輪電池的使用條件要求比較苛刻，再加上安全考慮，因此目前還很難有所突破。對(duì)蓄電池的研究目前已相當(dāng)成熟，并且它成本相對(duì)較低，在電動(dòng)車能源領(lǐng)域占有重要的地位，因此超級(jí)電容一蓄電池復(fù)合電源系統(tǒng)最具有競(jìng)爭(zhēng)力。隨著對(duì)電動(dòng)車用超級(jí)電容的進(jìn)一步研究和開發(fā)，超級(jí)電容一蓄電池復(fù)合電源系統(tǒng)在滿足性能和成本要求上更具有實(shí)用性，其市場(chǎng)前景廣闊，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

　　5、結(jié)論

　　本文在介紹超級(jí)電容的機(jī)理特性和概述國(guó)內(nèi)外超級(jí)電容在電動(dòng)車中應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，總結(jié)了超級(jí)電容應(yīng)用在電動(dòng)車中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其控制策略。西安交通大學(xué)電動(dòng)車研發(fā)中心通過(guò)對(duì)電動(dòng)車和超級(jí)電容的研究，認(rèn)為：超級(jí)電容比能量低的特性決定了以超級(jí)電容為惟一能源的電動(dòng)車只適合用于短距離和線路同定的區(qū)域，因此近期內(nèi)難以推廣應(yīng)用。超級(jí)電容一蓄電池復(fù)合電源系統(tǒng)綜合了超級(jí)電容和蓄電池的優(yōu)點(diǎn)，不僅可以改善電動(dòng)車的瞬時(shí)功率特性，而且可以避免蓄電池大電流放電，延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，增加電動(dòng)車的續(xù)駛里程，因此將是超級(jí)電容應(yīng)用于電動(dòng)車領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，并具有廣闊的市場(chǎng)前景。