基于新型超级电容技术的电动车动力系统
超级电容在电动车上的应用现状
超级电容在电动车上的应用现状0 引言由于环境污染和石油危机的双重压力,电动车已经逐渐成为人们生活中一种重要的绿色交通工具。
电源是电动车的能量源泉,但目前电池技术还不能完全满足电动车的要求。
超级电容是一种介于电池和静电电容器之间的储能元件,具有比静电电容器高得多的能量密度和比电池高得多的功率密度,不仅适合于作短时间的功率输出源,还可利用它比功率高、比能量大、一次储能多等优点,在电动车启动、加速和爬坡时有效地改善运动特性。
超级电容和其他能量元件(发动机、蓄电池、燃料电池等)组成联合体共同工作,是实现能量回收利用、降低污染的有效途径,可以大大提高电动车一次充电的续驶里程。
因此,超级电容在电动车领域有着广阔的应用前景,将是未来电动车发展的重要方向之一。
电动轿车要求速度高、行程远,目前,动力锂电池的优势明显,超级电容电池的比能量只有它的10%,显然动力锂电池是电动轿车的最优选择。
城市公共交通的特点:公共交通线路站点固定,长度一般在10公里,最长线路一般不超过30公里。
车辆运行速度一般在50公里/小时左右。
车辆启动、停止、刹车、变速频繁,车辆在终点停留时间长,通常停留时间约在15~30分钟。
公共汽车的行驶与轿车不同,行驶速度较慢,一般小于80km/h,在城市工况下,公交车频繁起步、加速、制动和停车,要额外消耗许多燃油。
公共轿车制动消耗能量(油耗)所占比例,其算数平均值达47.1%,如何利用这部分能量,超级电容电池有明显的优势[1]。
1 国外应用现状超级电容在电动汽车中的一个显著应用是将其用作再生制动回馈能量储存单元,与动力电池组成联合体共同工作。
该组合可以将蓄电池的高比能量和超级电容的高比功率的优点结合在一起,提高再生制动效率,也避免再生制动对蓄电池可能造成的损害,被认为是解决未来电动汽车电源问题的最佳途径。
[2]日本是将超级电容运用于混合动力上较早的国家,本田FCX燃料电池-超级电容器混合动力车是世界上最早实现商品化的燃料电池轿车,在日本和美国加州上市时间早在2002年。
新能源汽车的高效能超级电容器技术
新能源汽车的高效能超级电容器技术随着环保意识的不断提高和对传统燃油汽车的限制,新能源汽车逐渐成为人们热衷探索的领域。
在新能源汽车技术中,高效能超级电容器技术被广泛关注。
它作为一种能够提供高能量密度和快速充放电特性的储能装置,为新能源汽车的发展注入了新的活力。
本文将为大家介绍新能源汽车中高效能超级电容器技术的原理以及其在汽车行业中的应用前景。
1.高效能超级电容器技术的原理高效能超级电容器技术是以电场效应为基础的储能技术。
它采用了大表面积的电极和电解质,利用静电力存储电荷,而不像传统电池那样通过化学反应储能。
这使得超级电容器具有快速充放电、长循环寿命和良好的耐温性能等优点。
超级电容器的核心部件主要由电极、电解质和隔离膜组成。
电极通常采用碳纳米材料,具有大表面积和良好的导电性,以增加电荷储存能力。
电解质可选择有机溶剂或离子液体,以提供离子传输路径。
而隔离膜的作用是防止电极发生短路。
2.高效能超级电容器技术在新能源汽车中的应用超级电容器在新能源汽车中有广泛的应用前景。
它可以与电池储能系统进行协同工作,提供高功率需求时的瞬间释放能力,以及高效回收制动能量。
与传统电池相比,超级电容器具有更高的能量密度和更长的循环寿命,可以有效延长汽车的续航里程和使用寿命。
超级电容器的快速充电特性也为用户提供了更便捷和高效的充电体验。
在新能源汽车领域,高效能超级电容器技术还存在一些挑战需要克服。
目前,超级电容器的能量密度仍然较低,无法满足长途驾驶的需求。
超级电容器的成本也比较高,需要进一步降低制造成本,以提高市场竞争力。
未来,随着材料科学和工程技术的不断进步,相信这些问题都能够得到有效解决。
3.高效能超级电容器技术作为新能源汽车领域的重要技术,具有巨大的发展潜力。
其快速充放电、长循环寿命和高能量密度的特点,使其成为改善新能源汽车性能和用户体验的理想选择。
然而,超级电容器技术仍面临一些挑战,需要继续进行研发和创新以满足市场需求。
新能源汽车用超级电容技术
新能源汽车用超级电容技术随着全球对环境保护意识的增强,新能源汽车作为替代传统燃油车辆的重要选择,逐渐受到人们的关注和青睐。
在新能源汽车的发展过程中,超级电容技术作为一种重要的能量存储技术,正逐渐成为新能源汽车领域的热门话题。
本文将就新能源汽车用超级电容技术的相关内容展开探讨。
一、超级电容技术概述超级电容,又称超级电容器或超级电容器,是一种能够存储和释放大量电荷的电子元件。
与传统电池相比,超级电容具有能量密度高、充放电速度快、循环寿命长、安全性高等优点。
超级电容技术在新能源汽车领域的应用,主要是用于辅助传统动力电池系统,提高能量回收效率、增加动力输出,从而提升汽车的性能和续航里程。
二、超级电容技术在新能源汽车中的应用1. 制动能量回收在汽车行驶过程中,制动时会产生大量的动能,传统的燃油车辆会将这部分动能通过制动器转化为热能散失掉,造成能量的浪费。
而新能源汽车配备超级电容技术后,可以将制动时产生的动能转化为电能存储到超级电容中,再利用这部分电能辅助驱动电机提供动力,从而降低能量的浪费,提高能源利用率。
2. 启动辅助新能源汽车在启动时需要瞬间释放大量电能,传统的动力电池系统可能无法满足这一需求。
而超级电容具有快速充放电的特点,可以在启动时提供额外的电能支持,帮助汽车快速启动,提升加速性能,改善驾驶体验。
3. 能量平衡新能源汽车的动力系统由动力电池和电机组成,为了确保系统稳定运行,需要对能量进行平衡控制。
超级电容作为能量存储装置,可以在动力需求大或制动能量回收时释放电能,平衡整个系统的能量流动,提高系统的效率和稳定性。
4. 增强动力输出超级电容技术可以提供瞬时高功率输出,可以在加速、爬坡等需要大功率输出的场景下,为电动汽车提供额外的动力支持,提升车辆的性能表现,增强驾驶乐趣。
三、超级电容技术在新能源汽车中的发展现状目前,超级电容技术在新能源汽车领域的应用还处于起步阶段,但随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,超级电容技术在新能源汽车中的应用前景广阔。
电动汽车的车载能源储存和超级电容技术
电动汽车的车载能源储存和超级电容技术随着全球对可持续发展的需求日益增加,电动汽车作为一种绿色、环保的交通工具受到越来越多人的关注。
然而,电动汽车目前困扰着许多人的一个问题就是充电时间过长。
为了解决这一问题并提高电动汽车的续航能力,车载能源储存和超级电容技术应运而生。
本文将介绍电动汽车的车载能源储存和超级电容技术,并探讨它们对电动汽车行业的潜力和影响。
一、车载能源储存技术1. 锂离子电池目前,电动汽车主要采用的车载能源储存技术是锂离子电池。
锂离子电池以其高能量密度和长寿命的特点成为最受欢迎的选择之一。
它能够将电能储存起来,并通过电动机将其转化为动力。
然而,锂离子电池充电时间长、续航里程有限的问题仍然存在,因此需要寻找其他技术来改善这些问题。
2. 氢燃料电池在车载能源储存技术领域,氢燃料电池也备受关注。
与锂离子电池不同,氢燃料电池利用氢气与氧气的反应来产生电能,其排放物仅为纯净水。
氢燃料电池具有快速加注和长续航里程的优势,但目前其成本还较高,需要进一步降低成本才能实现大规模应用。
3. 固态电池固态电池是一种新型的车载能源储存技术,具有高能量密度、快速充电和长寿命等优点。
相较于传统的液态电解质,固态电池采用了固态电解质,因此具有更高的安全性和稳定性。
此外,固态电池还可以在极低温度下工作,提高了电动汽车在寒冷地区的可靠性。
然而,目前固态电池的生产成本较高,需要进一步研发和改进。
二、超级电容技术超级电容是另一项重要的技术,它能够提供高功率密度和快速充放电速度。
与传统电池不同,超级电容储存能量的方式是通过电场而非化学反应。
超级电容的充放电速度快,能够在短时间内储存和释放大量能量,因此能够缩短电动汽车的充电时间。
此外,超级电容还具有较长的寿命和良好的环境适应性。
然而,虽然超级电容具有许多优点,但其能量密度较低,仍然无法替代传统电池作为主要的能源储存技术。
因此,研究人员正努力开发将超级电容与锂离子电池等储能技术相结合的混合动力系统,以发挥各自的优势。
超级电容器在电动车上的应用
中心议题:超级电容器基本原理与传统电容器、电池的区别解决方案:超级电容器在刹车时再生能量回收在启动和爬坡时快速提供大功率电流现在,城市污染气体的排放中,汽车已占了70%以上,世界各国都在寻找汽车代用燃料。
由于石油短缺日益严重人们都渐渐认识到开发新型汽车的重要性,即在使用石油和其它能源的同时尽量降低废气的排放。
超级电容器功率密度大,充放电时间短,大电流充放电特性好,寿命长,低温特性优于蓄电池,这些优异的性能使它在电动车上有很好的应用前景。
在城市市区运行的公交车,其运行线路在20公里以内,以超级电容为唯一能源的电动汽车,一次充电续驶里程可达20公里以上,在城市公交车将会有广阔的应用前景。
电动汽车属于新能源汽车,包括纯电动汽车,BEV)、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车(FuelCellElectricVehicle,FCEV)三种类型。
它集光、机、电、化各学科领域中的最新技术于一体,是汽车、电力拖动、功率电子、智能控制、化学电源、计算机、新能源和新材料等工程技术中最新成果的集成产物。
电动汽车与传统汽车在外形上没有什么区别,它们之间的主要区别在于动力驱动系统。
电动汽车采用蓄电池组作储能动力源,给电机驱动系统提供电能,驱动电动机,推动车轮前进。
虽然电动汽车的爬坡度、时速不及传统汽车,但在行驶过程中不排放污染,热辐射低,噪音小,不消耗汽油,结构简单,使用维修方便,是一种新型交通工具,被誉为“明日之星”,受到世界各国的青睐。
超级电容器简介超级电容器又称为电化学电容器,是20世纪年代末出现的一种新产品,电容量高达法拉级。
以使用的电极材料来看,目前主要有3种类型:高比表面积碳材料超级电容器、金属氧化物超级电容器、导电聚合物超级电容器。
1基本原理根据电化学电容器储存电能的机理的不同,可以将它分为双电层电容器,EDLC)和赝电容器(Pesudocapaeitor)。
碳基材料超级电容器能量储存的机理主要是靠碳表面附近形成的双电层,因此通常称为双电层电容;而金属氧化物和导电聚合物主要靠氧化还原反应产生的赝电容。
新能源汽车的超级电容技术研究
新能源汽车的超级电容技术研究新能源汽车的兴起,标志着人类步入了绿色出行的新时代。
然而,随着全球气候变暖和环境污染问题日益凸显,传统燃油车辆逐渐被淘汰的趋势也日益明显。
在这种背景下,新能源汽车成为了人们关注的焦点之一,而超级电容技术则被认为是新能源汽车领域的一项重要突破。
超级电容技术,即超级电容器技术,是一种相对于传统蓄电池技术而言具有更高能量密度、更快充放电速率和更长寿命的能源储存技术。
在新能源汽车中,超级电容技术可以被应用于提升动力系统的性能,改善驾驶体验,并解决传统电池的充电时间长、续航里程短、寿命有限等问题。
目前,全球各大汽车制造商和科研机构都在积极研究超级电容技术,希望通过不断创新和优化,将其应用于新能源汽车的生产中。
下面将从超级电容技术的原理、应用及未来发展等方面展开讨论。
首先,超级电容技术的原理是基于双电层电容效应和赝电容效应。
在超级电容器中,两个电极之间的电荷分布形成了一个超大的电容量,在电场的作用下,可以很快地实现充放电过程,从而实现高速充放电。
与传统蓄电池相比,超级电容技术具有更长的寿命,更高的能量密度和更好的高温性能,因此在新能源汽车中有着广阔的应用前景。
在新能源汽车中,超级电容技术主要应用于提升动力系统的性能。
一方面,超级电容器可以为汽车提供瞬时高功率输出,提升汽车的加速性能和动力响应速度,改善驾驶体验。
另一方面,超级电容器还可以在制动时将动能转化为电能进行回馈充电,提高整车的能源利用效率,延长续航里程。
因此,超级电容技术不仅可以提升新能源汽车的性能表现,还可以有效解决传统电池在充放电过程中的缺陷。
除了在动力系统中的应用,超级电容技术还可以被应用于新能源汽车的辅助系统中。
比如,在车载能源管理系统中,超级电容器可以作为电池的辅助储能设备,平衡电池的充放电过程,延长电池的使用寿命。
此外,在智能网联汽车中,超级电容技术还可以用于数据传输和信息处理,提升车辆的智能化水平,实现更加安全和便捷的出行。
超级电容技术的电动车动力系统
超级电容技术的电动车动力系统一、研究背景情况能源是一切系统得以运行的基础。
所以在任何设备的设计流程中,能量的供给速率、恒定稳定性、持久度都是第一要考虑的问题。
这一点在移动、便携设备上更为突出,几乎成为了其发展的瓶颈。
可以说能量供给的质量直接影响着移动、便携设备功能、性能的发展。
小到手机、随身听大到电车、潜艇都有一个电力供给的问题。
其中电池是核心问题,由于其能量密度大(可达20~100Wh/kg)、成本较低、技术成熟几乎成为了大量存储电荷的唯一手段,有着不可替代的地位。
但由于种种原因,电池容量得不到大幅的提高。
所以,各界都在研究着如何提高能量利用效率的问题。
上世纪九十年代,各国军事领域都出现了混合动力的战车、战舰。
即用柴油机发电给电池充电,再以电为动力驱动其运行。
这种看似二战中的老式潜艇的动力方式在如今却有着突出的优势。
由于柴油机的特性,运转速度越慢效率越高。
但功率难以保证。
在高速运转时功率大而效率低。
尤其在加速过程中能量浪费很严重。
所以就让柴油机以经济功率运转发电,给电池充电。
通过电池来驱动其运行。
同时电机变速效率比机械变速效率高得多,整体可以节能近30%。
可以说电驱动是如今的发展趋势。
但是由于电池的特性,瞬间放电功率有限。
同时,也有与柴油机相似的缺点——输出功率越大效率越低——虽然比柴油机已经强得多了。
但综合来看,电池驱动的瞬间加速能力仍不如常规动力。
于是,就要求在电池驱动的瞬间放电功能有所改善。
其中,在电池上并联一个超级电容是最可行、最成熟的解决方案。
所以,超级电容的研发成了一个热点技术。
从1957年Becker申请了活性炭做电极材料的双电层电容器专利到现在,超级电容器已有半个世纪的发展历史。
其中研究工作主要集中在电极活性物质的研究上。
此间许多物质被用作电极材料,大致可分三类:碳材料,过渡金属化合物以及掺杂的导电聚合物。
碳材料是最早用作超级电容活性物质的材料,并且其应用一直延续到现在。
目前玻璃碳、碳纳米管等材料用于超级电容的电极材料受到越来越多的关注,利用碳纳米管制成的电容器单体,测得其比容量可达到104F/g,在100HZ时还有49F/g,这个转变频率远远大于活性炭的1Hz,说明碳纳米管具有更优良的频率响应。
iec 超级电容-概述说明以及解释
iec 超级电容-概述说明以及解释1.引言1.1 概述超级电容(Super Capacitor)是一种新型的能量存储装置,它介于传统电容和化学电池之间。
相对于传统电容器,超级电容具有更高的能量密度和更大的功率密度,可以在短时间内快速充放电。
与传统化学电池相比,超级电容具有更长的循环寿命和更高的可靠性。
超级电容器的工作原理是通过在两个电极之间形成一个电介质,来存储电荷。
与传统电容器不同的是,超级电容器使用高表面积的电极材料,如活性炭或金属氧化物,来增加存储电荷的能力。
同时,电介质的选择也非常重要,它需要具有较高的介电常数和低电阻,以便快速存储和释放电荷。
超级电容器在多个领域都有广泛的应用。
在电动车领域,超级电容器可以用作辅助能量源,提供高效稳定的瞬时功率输出,以增加车辆的加速性能和能量回收效率。
在可再生能源领域,超级电容器可以作为储能设备,平衡能量的供需差异。
此外,超级电容器还被广泛应用于电子设备、电网稳定、医疗器械等领域。
尽管超级电容器具有很多优势,如高速充放电、长循环寿命和可靠性,但也存在一些局限性。
首先,超级电容器的能量密度较低,无法与化学电池相比。
其次,超级电容器的成本较高,限制了其大规模商业应用。
此外,超级电容器的稳定性和耐高温性还需要进一步改进。
总结而言,超级电容作为一种新兴的能量存储装置,具有重要的应用前景。
随着技术的不断创新和进步,超级电容器的能量密度和成本将不断提高,其在电动交通、可再生能源和其他领域的应用将会进一步扩大。
因此,超级电容器在能源存储领域的发展有着巨大的潜力。
文章结构部分的内容应包括对整篇文章的组织和结构进行说明。
下面是一个可能的编写示例:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:1.引言:概述超级电容的定义、原理和应用背景,介绍文章的目的。
2.正文:2.1 超级电容的定义和原理:详细介绍超级电容的基本概念、组成结构和工作原理。
将对超级电容与传统电容的区别进行分析,并阐述其高能量密度和长寿命的特点。
超级电容在混合动力电动汽车中的应用
试验与研究 超级电容在混合动力电动汽车中的应用合肥工业大学机械与汽车学院 张炳力 赵 韩 张 翔 钱立军 [摘要]随着混合动力电动汽车研究的深入,超级电容独特的储能特性正日益受到人们的重视。
本文在介绍超级电容的分类、特性、工作原理的基础上,提出了超级电容和蓄电池一起用于混合动力电动汽车,可以实现制动能量快速回收利用、发动机冷起动等,对混合动力电动汽车研究具有一定的参考价值。
关键词: 混合动力电动汽车 超级电容 制动 能量回收 冷起动1 引言混合动力电动汽车(H yb ird E lectric V eh icle, H EV)是采用传统内燃机和电动机作为动力源,通过热能和电力两套系统开动汽车,达到节省燃料和降低排气污染的目的,具有排量小、速度高、排放好的优点。
各国政府都在加紧研制,美国政府和三大汽车公司实施的PN GV计划,通过3年的论证,混合动力电动系统可在低污染条件下达到百公里油耗仅3L。
日本本田和美国克莱斯勒的产品都已达到技术指标,丰田公司的产品销量超过1000台。
为了在该项技术与国际同步,我国政府也耗资数亿元启动了国家“863”计划电动车重大专项计划,“十五”目标是混合动力电动汽车要达到节省燃料50%,排放下降80%,制动能量回收30%,要想实现上述目标,必须在发动机、电动机、蓄电池等各单元技术,各系统的电控技术上攻关。
近年来,由于超级电容(U ltra Cap acito r)具有快速存储释放能量、适用温度范围宽、寿命长和易于管理等优点,如和其它能量元件(发动机、蓄电池、燃料电池)组成联合体共同工作,可以使系统同时满足动力性、经济性的要求,与其它储能元件单独使用相比具有明显优势,是实现能量回收利用、降低污染的有效途径,国外已开始研究超级电容在汽车驱动系统中的应用。
2 超级电容的分类、特点和工作原理2.1 分类目前国际上生产超级电容主要有欧美和日本的M axw ell、Skeltech、Saft、W ess、Panason ic等几家大公司,按电容器活性物质的储能方式可分为3类:第一类是以活性碳为正、负电极的电双层超级电容(E lectric Doub le L arger Cap acito r,EDL C)。
新型超级电容在新能源汽车储能系统中的应用研究
新型超级电容在新能源汽车储能系统中的应用研究随着全球汽车行业的发展,新能源汽车作为一种清洁、高效的交通工具,受到越来越多人的关注和青睐。
然而,新能源汽车在实际使用中面临着诸多挑战,其中最主要的问题之一就是能源的储存与管理。
传统的蓄电池虽然在一定程度上能够满足新能源汽车的能源需求,但其能量密度较低,充放电速度慢,寿命短等缺点限制了新能源汽车的发展。
因此,新型超级电容应运而生,作为一种新兴的能源储存技术,正逐渐在新能源汽车领域展现出其独特的优势。
新型超级电容是一种能够实现高能量密度、高功率密度、高循环寿命和快速充放电速度的电容器,具有超长寿命、低内阻、安全性高等优点。
在新型超级电容与新能源汽车结合应用的研究中,学者们对其在新能源汽车储能系统中的具体应用进行了深入的探讨。
本文将从超级电容的基本原理和结构介绍开始,然后阐述其在新能源汽车储能系统中的应用研究现状,最后展望其未来的发展方向。
超级电容的基本原理是利用电荷在正负极板间的电荷分离来储存能量,相比传统电池,超级电容不涉及化学反应,因此其充放电过程更为稳定,寿命更长。
超级电容由电极、电解质和隔膜等部分组成,其中电极通常采用活性炭、氧化铁等高表面积材料,电解质则为电荷传导的介质。
超级电容的构造简单,制造成本低,且具有高效率、环保等优点,因此被广泛应用于新能源汽车领域。
在新型超级电容在新能源汽车储能系统中的具体应用研究中,学者们主要关注其在动力电池管理系统、启动系统、能量回收系统等方面的应用。
动力电池管理系统是新能源汽车储能系统中至关重要的一环,而超级电容可以作为辅助能源储存装置,为动力电池提供瞬时大电流支撑,延长动力电池的使用寿命,提高整车的能量利用率。
此外,超级电容还可以应用于新能源汽车的启动系统中,通过快速放电释放储存的能量,提供给电机瞬时高功率输出,提升整车的起步加速性能。
能量回收系统是新能源汽车的一大特色,超级电容可以将制动时产生的能量转化为电能储存起来,减少能量的浪费,提高汽车的能源利用效率。
超级电容器在新能源汽车中的储能性能研究
超级电容器在新能源汽车中的储能性能研究新能源汽车作为未来汽车发展的主要方向,不仅要求其拥有高效而清洁的动力系统,还需要具备高效的储能装置。
超级电容器作为一种重要的储能装置,其独特的性能使其在新能源汽车中具有广阔的应用前景。
本文通过对超级电容器在新能源汽车中的储能性能进行研究,分析其优势和挑战,并探讨其发展前景。
一、超级电容器的基本原理和结构超级电容器,又称为电浆电容器,其储能原理是通过电化学方式将能量储存在两个电极间的电场中。
相比于传统电池,超级电容器具有高能量密度、快速充放电、长循环寿命等优点。
其结构主要由正负极电极、导电介质和电解质组成,常见的材料有活性炭、氧化铝等。
二、超级电容器在新能源汽车中的应用1. 提供快速充电能力超级电容器具有快速充电和放电的特点,可以在短时间内存储大量能量,并迅速释放,满足新能源汽车对于高动力输出的需求。
相比于传统电池的充电时间,超级电容器可以大大缩短充电时间,提高汽车的使用效率。
2. 实现能量回收和再利用新能源汽车经常需要在制动或者减速时将动能转换为电能进行回收,以提高能量利用率。
超级电容器具有出色的能量回收和再利用能力,可以将制动过程中产生的能量存储起来,下次加速时再利用,从而减少能源浪费,提高车辆的续航里程。
3. 提升电池寿命和安全性新能源汽车通常采用锂离子电池作为主要储能装置,而超级电容器可以作为辅助储能设备,减少电池的使用频率和负载,有效延长电池的寿命。
此外,超级电容器具有良好的安全性能,相对于电池而言,不会发生过热、燃烧等事故,可以提高新能源汽车的安全性。
三、超级电容器在新能源汽车中的挑战和对策1. 低能量密度问题与锂离子电池相比,超级电容器的能量密度仍然较低,限制了其在新能源汽车中的进一步应用。
解决低能量密度问题的关键在于开发新型电极材料和改进电容器的结构,提高电容器的能量密度。
2. 成本和体积问题超级电容器的成本和体积也是制约其在新能源汽车中应用的关键因素。
燃料电池-超级电容混合储能系统在新能源汽车中的应用研究
燃料电池-超级电容混合储能系统在新能源汽车中的应用研究随着环境保护和能源危机等问题的日益凸显,新能源汽车已成为汽车行业发展的必然趋势。
在新能源汽车技术不断创新的背景下,燃料电池-超级电容混合储能系统逐渐走进人们的视野,并在汽车领域展现出巨大的应用潜力。
一、引言新能源汽车是指利用新能源驱动的汽车,主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等。
随着全球气候变化和环境保护意识的不断提升,新能源汽车的发展已成为各国相关部门和企业关注的焦点。
在新能源汽车技术中,燃料电池被认为是一种高效、清洁的能源形式,具有广阔的市场前景。
二、燃料电池-超级电容混合储能系统的原理和特点燃料电池是一种通过氢气与氧气在催化剂的作用下生成电能的装置。
它的工作过程类似于电池,但与锂电池等传统电池相比,燃料电池具有能量密度高、充电快、零排放等优点。
然而,燃料电池在加速、启动、制动等瞬态工况下效能较低,这对于汽车动力系统来说是一个挑战。
超级电容是一种具有高能量密度和高功率密度的储能装置,能够在短时间内存储和释放大量电能。
超级电容具有快速充放电、长循环寿命、高安全性等特点,适合用于辅助燃料电池系统提高能量利用率和稳定性。
通过将燃料电池与超级电容结合起来,形成燃料电池-超级电容混合储能系统,可以充分利用二者的优点,弥补各自的不足,提高整体性能。
在新能源汽车中,燃料电池-超级电容混合储能系统具有很大的潜力,可以提高车辆的动力性能、节能环保性和经济性。
三、现状目前,国内外已经有不少研究机构和企业开始探索燃料电池-超级电容混合储能系统在新能源汽车中的应用。
这些研究涉及系统设计、控制策略、实验验证等方面,取得了一些积极的成果。
在系统设计方面,研究人员致力于设计适合汽车动力系统的燃料电池-超级电容混合储能系统结构,包括燃料电池和超级电容的选型、连接方式和布局等。
同时,为了提高系统的整体性能,还需要对系统进行优化设计,确保各部件的协调运行。
超级电容器在新能源汽车中的应用研究
超级电容器在新能源汽车中的应用研究超级电容器:新能源汽车的动力宝库超级电容器,这个听起来很高大上的名词,实际上就是能够存储和释放大量电能的一种电子元件,是一种功率密度极高、循环寿命极长的电池储能装置,相比传统电池具有更快的充放电速度和更高的循环寿命优势。
近年来,随着新能源汽车行业的蓬勃发展,超级电容器在其中的应用也日益受到关注和重视。
超级电容器与锂电池的区别超级电容器和锂电池都是储能装置,但它们之间有着本质的区别。
锂电池储存的是化学能,而超级电容器储存的是静电能,这也导致了它们在某些方面的性能差异。
锂电池容量大、能量密度高,在长途驾驶方面有一定的优势;而超级电容器则在瞬间功率输出和快速充放电方面表现更为出色,适合作为辅助动力源。
超级电容器在新能源汽车中的应用场景在新能源汽车中,超级电容器主要应用于动力传递和能量回收系统。
在加速过程中,超级电容器可以提供所需的高功率输出,让汽车可以更快地起步,并且降低电池的压力,延长电池寿命。
在制动时,超级电容器可以回收制动能量,实现能量的再利用,提高整车能量利用效率。
超级电容器还可以作为辅助电源,在启动、爆发加速等瞬间高功率需求的场景下发挥重要作用。
超级电容器的优势与未来发展相比于传统蓄电池,超级电容器具有快速充放电、长循环寿命、高效率、耐高温、低温效果好等诸多优势,使得其在新能源汽车领域有着广阔的市场前景。
随着技术的不断进步,超级电容器的功率密度和能量密度不断提高,成本不断降低,将进一步推动其在新能源汽车中的应用。
未来,超级电容器有望成为新能源汽车动力系统中不可或缺的一部分,为汽车行业注入更多活力。
超级电容器作为新能源汽车中的”能量宝库”,不仅加快了电动汽车的充电速度,提升了整车的性能表现,还为汽车工业的可持续发展提供了新的解决方案。
在未来的新能源汽车时代,超级电容器必将发挥越来越重要的作用,成为行业发展的强大推动力。
超级电容器在新能源汽车中的应用是不可或缺的,它的出现使得汽车动力系统更加多元化和高效化,为车辆提供了更强大的动力支持。
超级电容器和蓄电池混合动力电动车新技术
程3 0 m。安凯还 展 出了蓄 电池和 0k 汽车 展 出蓄 电池 和超级 电容器 电动 蓄 电池和 超级 电容 器混 合 型城
在站外常规行驶时可用蓄电池提 超级电容器城市公交电动车。江淮 供电能 , 不存在大容量充放电情况。
器 供 电驱 动。
在车 辆起 步时 ,可 由超级 电容 工程 车。 在路 口红绿 灯减 速 、制动 停车 市 公交 电动车 将在 上海市 大众公 交 时 ,可采 用制动能量 回收 ,用蓄 电 有1 辆在8 5 0 2 路公交线路上正式运 池和 超级 电容器最 大限度 地吸 收再 营。 目前8 5 2 路采 用蓄电池和超级
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超 级 电容 器 和 蓄 电池 混 合 动 力 电动 车 新 技 术
超 级 电 容器
A n w c f y r lcr a e il b u e a a i r n atr e t ho bi ee tc l hce ys p r p ct db t y e h d i v c oa e
1电容量 大 ,超 级 电容器 采 用 在 一4 ℃~ O . O 7 ℃范围内有效工作。
活性炭粉和活性炭纤维作为电极 ,
2 ℃低温以下工作 ,而镍金 与电介液接触面积大大增加 ,两极 在 一 0
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A n w c f y r lc r a e il y s p r a a i r n a tr e t h o b i ee ti l hceb u e p ct d b t y e h d c v c o a e
生制动 能量 。
电容 器城 市公 交车 ,每天行 驶大 约 2 0 3 0 m ,足 够 一 天 的运 营 用 8~ 0k
在汽 车加 速 和爬坡 行驶 时 ,由 1 4 m,而一 次充 电续驶里 程约 为 k 5 蓄 电池和 超级电容器 联合 工作 。 蓄 电池和 超级 电容 器必 须在 夜 电。晚上 在充 电站充 电。该 车采 用
新能源汽车超级电容器的新应用
新能源汽车超级电容器的新应用
随着新能源汽车行业的不断发展壮大,超级电容器在其中的应用也日益受到关注。
相比传统的锂电池,超级电容器具有充放电速度快、循环寿命长、安全稳定等优势,因此在新能源汽车领域有着独特的应用前景。
车载系统中的能量回收与释放
新能源汽车超级电容器最常见的应用之一是在车载系统中用于能量回收与释放。
在行驶过程中,汽车会产生制动能量等未被利用的能量,超级电容器可以将这部分能量回收并存储起来,待需要时释放能量,实现能量的有效利用,提高车辆能耗效率。
提升车辆动力性能
超级电容器的高功率特性使其能够快速输出能量,可以作为辅助动力源,提升新能源汽车的动力性能。
特别是在加速、超车等需要瞬时大功率输出的场景下,超级电容器可以为车辆提供额外的动力支持,提升整车性能表现。
减少充电时间,延长电池寿命
超级电容器具有快速充放电的优势,可以在一定程度上缩短新能源汽车的充电时间,提升用户的充电体验。
通过与锂电池配合使用,超级电容器可以减轻锂电池的负荷,延长电池的使用寿命,降低整车的维护成本。
超级电容器的未来发展趋势
随着新能源汽车市场的不断扩大和智能化水平的提升,超级电容器在汽车领域的应用前景将更加广阔。
未来,超级电容器有望在车载系统、动力传输、智能驾驶等方面发挥更重要的作用,为新能源汽车的发展注入更多活力。
超级电容器作为新能源汽车的重要组成部分,将在未来的发展中扮演越来越重要的角色,为新能源汽车的性能提升和智能化发展提供强大支持。
超级电容器作为新能源汽车的关键技术之一,具有广阔的应用前景和发展空间,将在未来为新能源汽车的技术革新和市场普及做出更大贡献。
浅谈超级电容器及其在电动汽车动力系统中的应用前景
比功率是电池 的10倍以 上 充放电 100万次以上 循环寿命特长 ,E电时间极快.仅戴分钟
无任何记忆效应 今后朝固态能量储存系统 发展,不会出现过热甚至 爆炸的危硷.非常安全f
2 l 世纪最理想 的储能再生 技术 资源消耗最少 成奉可大幅度降低
类别 性能
点评
健氢电池
■酸铁鲁电№
储能电容 馓级电容矗)
比功率很小 觅放 电700次左右 循环寿命很短 充电时闻很长 记忆效应严重 一于化学电池,舍出现 过热甚至爆炸的危睑
3 年内面临被淘汰的 储能再生技术
比功率较小 充放 电1500次左 右 循环寿命较短 充电 8寸 间很 长 记忆效应很低 ■平化学电池,舍出 现过热甚至爆炸的 危险
超级电容 器结构形式大致 分为两种:一种 是圆柱状电容器 ,即把 基片卷绕起来装进圆形金属外壳内,这种电容器适用于低电压大电流充 放电的情况;另一种是叠层式的,即将电极基片叠起来,组装在塑料或 金属壳内,这种电容器用在高电压小电流充放电的情况下比较合适。
1.2 超级电容器的特点 1 2.1 很高的功率密度 超级电容 器的内阻很小, 并且在电极胯液 界面和电极材料 本体内
具有很高的功率密度,非常短的充放电时间,极长的循环寿命以及高可 靠性;因此,超级电容器在电动汽车领域有着广阔的应用前景,超级电 容器将是未来电动汽车开发的重要方向之一。
目前,日本、俄罗斯、美国、法国、澳大利亚、韩国等国家都在加 紧电动汽车用超级电容器的开发应用。
1超级电容器的机 理、特点以及与 其他几种储能再 生技术的比较 L1超级电容器的机理
超级电容器 自面市以来,全球需求 量快速扩大,已成为 化学电源 领域内新的产业亮点。超级电容器在电动汽车、混合燃料汽车、特殊载 重汽车、电力、铁路、通信、国防、消费性电子产品等众多领域有着巨 大的应用价值和市场潜力,被世界各国所广泛关注。
超级电容器在新能源汽车中的应用
超级电容器在新能源汽车中的应用随着人们对环境保护和可持续发展的关注日益增加,新能源汽车作为未来的发展趋势受到了广泛的关注。
超级电容器作为一种新型储能设备,具有高能量密度、高功率密度、长寿命和快速充放电等优势,已经开始在新能源汽车中发挥重要作用。
1. 超级电容器的基本原理超级电容器,也称为电化学电容器,是一种利用电吸附、电解质电导和电化学双层电容效应实现能量存储的电子元器件。
其具有两个电极和介质组成,电极材料一般采用活性炭和电解液,通过离子在电解质中的吸附和释放,实现电荷的储存和释放。
2. 2.1 启动辅助系统在新能源汽车中,超级电容器可以用于辅助发动机的启动。
传统内燃机启动时需要消耗较大电流,而电池的储能能力有限,无法满足瞬时高能量需求。
超级电容器具有高功率密度的特点,可快速释放储存的电能,为发动机提供启动所需的大电流,提高启动可靠性和效率。
2.2 能量回收与储存在新能源汽车中,通过制动能量回收系统将制动时产生的能量转化为电能并存储起来,以供后续加速等需要能量的时候使用。
超级电容器具有高充放电效率和长寿命等特点,适用于高功率、频繁充放电的场景,可以高效地存储和释放制动能量,提高能量利用率。
2.3 辅助动力系统新能源汽车在加速、爬坡等需要额外动力的情况下,超级电容器可以作为辅助能源系统供电,提供临时的高功率输出。
相比传统电池,超级电容器具有更高的功率密度和更快的充放电速度,可以满足瞬间高功率需求,提升汽车的加速性能和爬坡能力。
3. 超级电容器在新能源汽车中的优势和挑战3.1 优势超级电容器具有高能量密度、高功率密度和长寿命等优势。
其能够快速充放电,适用于频繁的储能和释放需求,提供更可靠的动力支持。
此外,超级电容器具有宽温度范围和良好的耐高低温性能,能够在复杂的环境条件下正常工作。
3.2 挑战目前,超级电容器技术仍面临着一些挑战,如能量密度相对较低、成本较高和电容衰减等问题。
与传统电池相比,超级电容器的能量密度仍有较大提升空间,未来的研发和创新将进一步提高其能量储存能力和降低成本。
超级电容器在汽车动力系统中的作用
超级电容器在汽车动力系统中的作用超级电容器(Supercapacitors)是一种能存储和释放大量电能的电子设备,具有高能量密度、高功率密度、长寿命和快速充放电等特点。
这种新型电子元件在汽车动力系统中发挥着重要的作用。
本文将论述超级电容器在汽车动力系统中的作用和优势。
1. 能量回收和储备超级电容器可以在汽车行驶过程中的制动过程中回收能量,并将能量储存起来。
传统的动力系统中,制动时产生的能量会被转化为热能散失,而超级电容器能够将这部分能量储存起来,以备后续使用。
在驱动汽车加速或者爬坡时,超级电容器可以提供高功率输出,为汽车提供所需的动力,从而减轻发动机的负担,提高燃油效率。
2. 平滑电力需求汽车动力系统中存在大功率电器设备,如空调、电动马达等,这些设备在启动、加速时需要较大的电流。
超级电容器的高功率密度和快速充放电特性可平滑电力需求,减少系统负载变化对电池的影响,从而提高整体系统效率。
3. 增强电池寿命超级电容器在汽车动力系统中作为辅助装置,可以减轻电池的负担。
电池在长时间高负荷工作下容易损耗,而超级电容器可以承担一部分功率需求,减轻电池的充放电压力,延长电池的寿命。
4. 提高动力系统的可靠性超级电容器具有高温工作能力,能够适应恶劣的工作环境。
相比传统的动力系统,超级电容器的使用可以减少对其他电子设备的依赖,从而提高整个动力系统的可靠性和稳定性。
5. 快速充电特性超级电容器具有快速充电特性,可以在很短的时间内完成充电。
这使得超级电容器成为一种理想的储能装置,能够在行驶途中的短暂停车时间内充电,并为汽车提供继续行驶所需的能量。
总结起来,超级电容器在汽车动力系统中发挥着重要的作用。
它们能够回收和储备能量、平滑电力需求、增强电池寿命、提高动力系统的可靠性,并具有快速充电特性。
随着技术的进步和应用的普及,超级电容器将在汽车工业领域发挥更大的作用,为汽车动力系统的效率和可持续发展做出更大的贡献。
基于混合型超级电容器的电动自行车动力系统优化设计
基于混合型超级电容器的电动自行车动力系统优化设计电动自行车作为一种环保、经济、便捷的交通工具,受到越来越多人的青睐。
而动力系统作为电动自行车的核心部件,对于车辆的性能和续航里程有着重要影响。
本文将以基于混合型超级电容器的电动自行车动力系统优化设计为主题,从混合型超级电容器的特点、动力系统的组成以及优化设计的方法三个方面进行论述。
首先,我们来了解一下混合型超级电容器的特点。
混合型超级电容器是一种能量存储装置,相比于传统电池,它具有快速充放电速度、高功率输出和长寿命等优点。
这使得混合型超级电容器成为一种理想的能量储存解决方案,特别是在动力系统中的应用。
传统电池在峰值功率输出上存在局限,而混合型超级电容器可以辅助提供瞬时高功率输出,提高车辆的加速性能和爬坡能力。
此外,混合型超级电容器的循环寿命长,可以有效延长动力系统的使用寿命。
其次,我们来探讨一下动力系统的组成。
一个典型的电动自行车动力系统包括电池、电机、控制器和传动系统等部件。
电池负责储存能量,提供电动自行车的动力源;电机负责将电能转化为机械能,驱动车辆提供前进动力;控制器负责对电池和电机进行管理和保护,以确保系统的安全和高效运行;传动系统负责将电机的动力传递到车轮上,实现车辆的运动。
在整个动力系统中,混合型超级电容器可以与电池配合使用,提高系统的能量利用效率和动力输出性能。
电池提供稳定的持续能量供应,而混合型超级电容器则补充瞬时高功率输出需求,使得动力系统的工作更加平衡和高效。
最后,我们来研究一下基于混合型超级电容器的电动自行车动力系统优化设计的方法。
首先,我们可以根据实际需求对电动自行车的功率和续航里程等进行评估,确定混合型超级电容器与电池的容量比例。
在高功率输出需求较大的情况下,适当增加超级电容器的容量比例,以提高动力系统的性能。
其次,我们可以通过改进控制算法来优化动力系统的性能。
例如,通过合理控制混合型超级电容器和电池之间的能量转移,实现能量的最优分配,提高能量利用率。
电动自行车辅助动力用超级电容器[发明专利]
专利名称:电动自行车辅助动力用超级电容器专利类型:发明专利
发明人:苏迎东,凌付冬,孙全,杨宝峰
申请号:CN200710133310.0
申请日:20070928
公开号:CN101399119A
公开日:
20090401
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开一种电动自行车辅助动力用超级电容器,其特点是外壳内腔设有3~6个相隔离的矩形格,每个格内设有一个由多只超级电容器单体串联而成的电容器单元,每个单元并联一只电压均衡器,各单元之间串联或并联,每只单体的外层为带有出气孔的铝塑膜软包装,各单元顶部有单向排气阀。
本发明结构紧凑、体积小、重量轻,有很高的比能量和比功率,充电时各单元电压均衡,使用中气体能及时排出,整体性能好。
该超级电容器安装于电动自行车上与铅酸蓄电池联用,可有效改善电动自行车启动性能,提高蓄电池使用寿命。
申请人:江苏双登集团有限公司
地址:225526 江苏省姜堰市梁徐镇双登科工园1号
国籍:CN
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基于新型超级电容技术的电动车动力系统摘要:本文叙述了一种新型超级电容的研发、制备和测试。
并且将这个技术应用于电动车动力系统及相关衍生产品的解决方案。
关键词:超级电容纳米MnO2混合动力一、研究背景情况能源是一切系统得以运行的基础。
所以在任何设备的设计流程中,能量的供给速率、恒定稳定性、持久度都是第一要考虑的问题。
这一点在移动、便携设备上更为突出,几乎成为了其发展的瓶颈。
可以说能量供给的质量直接影响着移动、便携设备功能、性能的发展。
小到手机、随身听大到电车、潜艇都有一个电力供给的问题。
其中电池是核心问题,由于其能量密度大(可达20~100Wh/kg)、成本较低、技术成熟几乎成为了大量存储电荷的唯一手段,有着不可替代的地位。
但由于种种原因,电池容量得不到大幅的提高。
所以,各界都在研究着如何提高能量利用效率的问题。
上世纪九十年代,各国军事领域都出现了混合动力的战车、战舰。
即用柴油机发电给电池充电,再以电为动力驱动其运行。
这种看似二战中的老式潜艇的动力方式在如今却有着突出的优势。
由于柴油机的特性,运转速度越慢效率越高。
但功率难以保证。
在高速运转时功率大而效率低。
尤其在加速过程中能量浪费很严重。
所以就让柴油机以经济功率运转发电,给电池充电。
通过电池来驱动其运行。
同时电机变速效率比机械变速效率高得多,整体可以节能近30%。
可以说电驱动是如今的发展趋势。
但是由于电池的特性,瞬间放电功率有限。
同时,也有与柴油机相似的缺点——输出功率越大效率越低——虽然比柴油机已经强得多了。
但综合来看,电池驱动的瞬间加速能力仍不如常规动力。
于是,就要求在电池驱动的瞬间放电功能有所改善。
其中,在电池上并联一个超级电容是最可行、最成熟的解决方案。
所以,超级电容的研发成了一个热点技术。
从1957年Becker申请了活性炭做电极材料的双电层电容器专利到现在,超级电容器已有半个世纪的发展历史。
其中研究工作主要集中在电极活性物质的研究上。
此间许多物质被用作电极材料,大致可分三类:碳材料,过渡金属化合物以及掺杂的导电聚合物。
碳材料是最早用作超级电容活性物质的材料,并且其应用一直延续到现在。
目前玻璃碳、碳纳米管等材料用于超级电容的电极材料受到越来越多的关注,利用碳纳米管制成的电容器单体,测得其比容量可达到104F/g,在100HZ时还有49F/g,这个转变频率远远大于活性炭的1Hz,说明碳纳米管具有更优良的频率响应。
各种金属氧化物用作超级电容器电极材料是目前研究的较多的课题,其中钌的氧化物因具有很高的比容量而受到广泛的重视,也有不少研究者将钌的氧化物与碳材料组合制备成复合材料用作超级电容电极材料,也体现出了良好的效果。
即使如此钌的高昂价格却是限制其应用的最大障碍,不少研究者致力于寻找这种性能优良的金属氧化物的替代物,于是就出现了NiO的水化物,氧化钴干凝胶,多孔V2O5的水合物以及MnO2水化物等做电极活性物质的研究方法。
导电聚合物具有良好的导电性,内阻很小,在超级电容方面的应用今后会有很大发展。
超级电容器1957年在美国取得专利,到1985年日本NEC公司已将其产业化,推出了百法级电容器商品。
很多国家将其应用于军事领域,十几年前苏联就将超级电容器应用于坦克车的启动,近年转为民用,和铅蓄电池组成复式电源用于地铁控制系统,照明和应急。
1996年安装在莫斯科地铁上的复式电源运转良好,据称现在莫斯科街头已可见到电容车运行。
日本,美国的一些大公司如NEC,ELNA,MAXWELL等都有不同型号的用作各种小型用电器的超大容量电容器商品。
目前西方国家对电动汽车混合驱动系统的研究日益深入,在超级电容器的基础研究方面已取得突破性进展,对于电容器成批量生产的工艺研究也逐步深入,可望在不久的将来就会有混合驱动的轿车投放市场。
我国在80年代开始研究超级电容器,电子部49所制出用于电子电路的容量为法拉级产品,已实现工业生产。
近几年来,国内一些研究机构开始了对于超级电容的研究,清华大学,上海交通大学,北京科技大学等也开展了相关的研究工作,有一些厂家也在关注相关项目。
2004年7月19日我国首部“超级电容公交车”在上海张江投入试运行。
由上海市交通管理局、上海奥威科技开发公司、上海交大等十多家单位联合攻关完成。
结构上采用的是单纯的以超级电容为储能设备。
他充分利用了超级电容的快速充电的性能。
在每个公交站点上安设充电设施,每次只须充电几秒,就拥有了足以到达下一站的能量。
同时,也是因为快速充电性,使回收刹车的能量成为可能。
但是这种解决方案也使超级电容的缺点更加突出了——能量密度低。
所以这种解决方案离实用还有一定距离的。
二、研发目的及应用我们研发的目的就是将新型的超级电容技术应用于一种电动车的供电系统中。
改善其工作性能,并打向市场。
节能不仅对能源充分利用有重要的社会效益,而且对于用户来说是降低运行成本提高产品竞争力的一项措施。
据统计工业用电大约占发电量的70%,而大多数工业用电花在电动机上的,在民用电中家用电器所耗的电量也占很大比例,所以电机效率提高1%就全国而言大约可节约一个三峡电站的发电量,因此将这种技术得到应用是有重要社会和经济效益的。
三、作品功能、性能及实现整车电路由一片51型8位单片机来控制。
电路方框图如下:行驶时分以下几种工作模式:(一)、慢速模式电源由蓄电池完全提供,单片机输出PWM信号来驱动电机并调速,这样的电能利用效率最高。
在上坡或加速过程中,单片机将限制一定的驱动电流,以保证电力不在电池内阻上过度消耗。
但是这也使加速过程较慢。
此模式适合于长距离公路的行驶和一般的不要求速度的场合。
(二)、巡航模式这时候蓄电池和超级电容并联,同时向电机提供电力。
单片机也不再限制驱动电流。
当加速和上坡时,超级电容将直接提供大电流。
这样充分体现出了这种车的优势,可以在瞬间将速度加得很大。
(三)、越野模式这时,蓄电池通过电荷泵向超级电容充电。
使电容电压比电池电压高10%~20%,这样就可以在加速中有了更多的能量储备。
有需要加速时,电池与电容自动并联(有单向导通装设防止电流回灌)。
这样很适合崎岖路面的行驶。
但因为电荷泵的升压,电力效率有一定降低。
(四)、超速模式这种模式只能短时间使用。
这时超级电容直接驱动电机,并且电池通过电荷泵以最大电流对其充电。
这样效率虽然最低,但是却可以瞬间达到最大功率。
以适应某些紧急情况。
刹车也有两种模式:(一)、慢刹车这时,车轮与一个发电机相连,并对其作功。
将机械能转变为电能,直接存储进电容以便再次利用。
(二)、急刹车这时,发电机与刹车片相时在车轮接触。
这时,大部分动能将被磨擦力消耗掉,以快速完成制动。
在刹车过程,模式与力度都由刹电把操作,并且有力反馈功能,使操作更加直观方便。
我们的充电模式也很独特,充电时电池与电容处于并联状态。
对它们同时充电,由于电容内阻极小很快就能充满电(为保护电容不至于过流烧毁,附有保护电路,充电可在十几秒内完成。
)然后电池将在数小时后充满电。
这样的优势是在充电开始的十几秒内将容到满客量的10%左右,足以使车再往前走数公里。
这在应急情况下,很有用。
在长时间运行时,如果附近有220V交流电网(充电时只需往插座里插一下),就可以几乎不间断的行驶。
如果在以后全面普及时在每个十字路口都开设充电站。
我们的电动车就可以在城市里畅通无阻了。
五、核心技术及优势(一)、研发背景由于金属氧化物在电极/溶液界面反应所产生的法拉第准电容要远大于碳材料的双电层电容,已引起了不少研究者的兴趣。
目前的工作主要围绕以下四个方面:(1)使用各种方法制备大比表面积的贵金属氧化物R u O2做电极活性物质;(2)把R u O2与其他金属化合物混合以达到同时减少R u O2用量同时又提高电极材料的比容量的目的;(3)寻找其他的廉价材料代替R u O2以降低材料成本。
(4)寻找合适的电极材料组装混合超级电容器。
1贵金属氧化物超级电容器的研究各种贵金属氧化物用作超级电容器电极材料是目前研究较多的课题。
由于R u O2具有很高的比容量而得到广泛重视,研究主要集中在使用各种方法制备大比表面积的R u O2。
用热分解氧化法制得的R u O2薄膜电极,其单电极比容量为380F/g。
J.p.Zheng、T.R.jow等用溶胶凝胶法制得的无定形的R u O2·xH2O电极,单电极比容量高达768F/g。
分析认为在R u O2变为Ru(OH)2时,如果反应在所用的电位范围0~1.4V内,一个Ru4+和两个H+反应,则R u O2的比容量大约为1000F/g。
用热分解氧化法制得的R u O2不含结晶水,仅有颗烂外层的Ru4+和H+作用,因此,电极的比表面积的大小对电容的影响较大,所得电极比容量比理论值小的多;而用溶胶凝胶法制得的无定形的R u O2·Xh2O,H+很容易在体相中传输,其体相中的Ru4+也能起作用,因此,其比容量比用热分解氧化法制的要大。
在贵金属氧化物电极材料中,用I r O2做电极有着与R u O2电极相类似的法拉第准电容特性,它们都具有较高的比容,良好的电导率,但价格十分高昂,因此,人们在寻找各种方法减少贵金属的用量或寻找性能相当而价格低廉的替代材料。
2 R u O2与其他复合金属氧化物超级电容器的研究在R u O2中添加其他金属制备成复合金属氧化物成了你们研究的热点。
Jai Prakash等制成了Pb2Ru2O6.5放电比能量大于5Wh/kg[8];A.Manthi-ram等人用沉淀法制备的无定形WO3·xH2O/RuO2、Nao.37WO3·X H2O等复合氧化物,含50% R u O2时,比容量高达560F/g,制备的无定形Ru1-y CR y O2·X H2O复合氧化物比容量高达840F/g;Yoshio Takasu等人用溶胶凝胶法先后制备RuO2与MoOx、VO X、TIO2、SnO2等复合氧化物,都不同程度的减少了RuO2的用量,同时可以加大电极材料的比容量。
3其他金属氧化物超级电容器的研究为寻这种性能优良的金属氧化物,研究较多的金属氧化物是NIO和MnO2等,如采用NIO,其电极体系为NiO/KOH,形成法拉第准电容的氧化还原反应为:NiO+OH-=NiOOH+e闪星等人用络合沉淀法制得Ni(OH)2,经加热分解得到纳米NiO粉末做电极活性物质,其比容量可达110F/g;王晓峰等人用水解法制得Ni(OH)2胶体,经烧结处理得到具有特殊结构及表面的超细NiO粉末做电极活性物质,其比容量达240F/g;Liu和Anderson用溶胶凝胶制得的多孔NiO的水合物做电极活性物质,比容量可达265/g。
另外,不少研究者也对其他的金属氧化物进行了大量的研究。
闪星等人用KMnO4氧化MnSO4制得纳米水合物MnO2粉末做电极活性物质,比容量达177.5F/g;Suh-Cem Pang等用溶胶凝胶法制得MnO2水化物做电极活性物质,比容量达698F/g;Branko N. Popov等用醇盐溶胶凝胶法制得的氧化钴干凝胶作电极活性物质,比容量可达到291F/g;HeeY.Lee等用多孔的V2O5的水合物做电极活性物质,比容量可达350F/g。