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1、超级电容系统在电动汽车中的应用电动汽车开展到今天，主要的瓶颈就是蓄电池的问题。传统的蓄电池如铅酸电池由于功率密度偏低，不能知足车辆的频繁地起步、加速和制开工况的要求，而且由于加速时浪费了太多的能量，致使车辆的行驶里程也不能知足要求。加装超级电容的车辆就可以有效的解决这一问题，即可以提供较大的驱动电流，知足车辆行驶工况；又可以节省电池的能量，延长车辆的行驶里程，同时减少了蓄电池的频繁充放电的工作状态，进步了蓄电池的使用寿命。但前提是有一套行之有效的控制理论，可以使电容与蓄电池匹配工作。在本文中作者给出了一种行之有效的方案布局，并初步解决了蓄电池和超级电容的匹配工作的问题。其中蓄电池为铅酸蓄电池，
2、共有108块串联，单体电压为4.25V，总电压为459V。超级电容工作电压为380190V，可释放能量为1kWh，总重量约320kg。2系统布局本文中蓄电池和超级电容采用如下布局：align=center图1/align超级电容和根本能量源蓄电池采用并联的连接方式。电容在正常行驶的时候，不介入工作；但当车辆进展加速或者上坡时，电容通过DC/DC变换器的控制提供短期的大电流，缺乏的局部与电池共给，两者在经过电机控制器的调控，驱动电机驱动车辆。3超级电容和DC/DC变换器系统本课题中采用的超级电容为4个箱体，每个箱体有68个单元，工作电压为380190V，总的重量达约为320kg，单体电压为1.3
3、9V，电容为18000F，图2为超级电容的布置图。align=center图2/alignDC/DC变换器与蓄电池的连接如图3所示:align=center图3/alignDC/DC变换器为升降压型，即：当电容的电压低于蓄电池的端电压时，DC/DC变换器通过工作电路抬升输出电压，使电容和蓄电池符合匹配工作条件。同时，当电容的容量缺乏时，蓄电池会向超级电容进展充电,经过DC-DC变换器的降压电路使得超级电容到达能量饱和状态。在升压形式中，当SW1在控制周期内开关时，可以从超级电容到电池组输出端传输所需的能量。当SW1开的时候，能量从电容中取出来，存储在电感L中，SW1断开的时候，电感中的能量通过
4、D2传送到电容C中，直至到电池输出端。在降压形式中，当SW2开通的时候，能量从电池组中通过电感L流向电容，电感储存局部能量，当SW2关断的时候，电感中的能量L被传送到电容中去了。下面表1和图4为带DC/DC的超级电容的充、放电输出特性。align=center表1/alignalign=center图4/align4控制策略为了实现前面所述的目的，关键是对超级电容的控制。而控制策略严重依靠超级电容的尺寸。拥有大的容量，车辆可以以恒定的电池电流行驶平均电流，在此状况下，电容承当所有的电流偏向正的或者负的。但这样的话，本钱会很高的，所以电容应该尽可能的小一些，同时应当足够大以防止蓄电池出现过高的或
5、者过低的电压和电流。考虑到电容的本钱，总的电容法拉必须做到最小，因此需要更加复杂的控制策略。每一个参数瞬时蓄电池电压、电池荷电状态、瞬时蓄电池电流、电容初始状态，电容电流均需测量。车速也必须加以测量，由于当车辆开场起步时，电容的能量应当处于充盈状态。同理，当车辆在高速行驶的时候，电容应当是空的，以承受忽然制动所产生的再生制动能量。车辆在中速行驶的时候，电容处于一种可充电、可放电状态。监控蓄电池的荷电状态，为了确定更有效的控制策略。当电池是充盈状态时，其实不能被充电的，所以超级电容必须有一局部是空的即有一局部电容要进展放电，反之，当电池的荷电状态偏低，电容的能量应该较一般情况下稍高一些。监控蓄电
6、池的瞬时电压，为了确定DC/DC变换器在何种状态下工作。当蓄电池上升很快，DC/DC变换器在降压状态下工作，电容承受一局部给定的能量，此时车辆正在减速或者下坡。如前所述，此时电容应当处于可充电状态。反之，当蓄电池电压下降很快，DC/DC变换器在升压状态下工作，此时车辆正在加速或者上坡，电容中的能量被释放出来，电容处于可放电状态，同时假设蓄电池的荷电状态偏低，电容的能量应当较一般情况下偏高。请登陆:输配电设备网阅读更多信息5实验结果在加装了超级电容的车辆上，进展了一系列试验测试，如前所述，超级电容之所以加装，是由于传统的蓄电池如铅酸电池由于功率密度偏低，不能知足车辆的频繁地起步、加速和制开工况的
7、要求，而且由于加速时浪费了太多的能量，致使车辆的行驶里程也不能知足要求。加装超级电容的车辆就可以有效的解决这一问题，即可以提供较大的驱动电流，知足车辆行驶工况；又可以节省电池的能量，延长车辆的行驶里程，同时减少了蓄电池的频繁充放电的工作状态，进步了蓄电池的使用寿命。在车辆由静止状态加速到80km/h时候，有无超级电容工作的工况下，其加速时间和加速间隔见下表2和图5。align=center表2/alignalign=center图5/align6结论合适电动车辆的超级电容已经有初步规模了。加装了这种电容的车辆可以比不加装电容的车辆拥有较好的加速性，并且在复杂的工况下，可以大大改善蓄电池的状态，增加续驶里程。本文中所提及的布局设计，已经被应用到BFC6110型豪华电动旅游车上。本文所用的数据均取自此型号车辆的测试实验0