電解電容的在交通運輸中到底有什么作用
電解電容的在交通運輸中到底有什么作用
在傳統(tǒng)汽車發(fā)電機的位置安裝一個高功率的起停一體式電機,該電機同時具備起動機和發(fā)電機的功能。當汽車遇交通堵塞或紅燈停車時,控制裝置(ECU)自動關(guān)閉發(fā)動機,當駕駛?cè)藛T踩下離合器、油門或松抬剎車的瞬間,起動機(處于起動機模式的起停一體機)將快速(400毫秒內(nèi))、安靜地重新起動發(fā)動機。整個啟停過程,汽車沒有油耗,既經(jīng)濟又環(huán)保。
其中,能夠?qū)崿F(xiàn)快速充放電的儲能設(shè)備就是關(guān)鍵。因此,具有此特性的電解電容器成為最佳選擇,也是啟停控制系統(tǒng)最重要的組成部分。當汽車在減速或短停車時,啟??刂葡到y(tǒng)可暫停發(fā)動機轉(zhuǎn)動,并將制動過程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換成電能儲存在電容器里。當汽車再次前進時,電解電容器則將剛剛儲存起來的電能瞬間輸出給智能啟??刂葡到y(tǒng)中的電機,電機轉(zhuǎn)動傳送帶,直接帶動發(fā)動機工作。
電解電容器與蓄電池并聯(lián)應用可以提高機車的啟動性能。將電解電容與蓄電池并聯(lián)啟動汽車,在-40℃時平穩(wěn)起動,盡管在這種情況中,當不連接電解電容器,蓄電池也可以啟動,但采用
電解電容器與蓄電池并聯(lián)時啟動電動機的速度和性能都非常得好。由于電源的輸出功率的提高,啟動速度由僅用蓄電池的時候啟動速度300/min,用電解電容器與蓄電池并聯(lián)時就會增加到450/min;而提高汽車在冷天的起動性能( 更高的起動轉(zhuǎn)矩),電解電容器是非常有意義的,在-20℃時,由于蓄電池的性能大大下降,很可能不能正常啟動或需多次啟動才能成功,而電解電容器與蓄電池并聯(lián)時則僅需一次點火。其優(yōu)點非常明顯。
在串聯(lián)混合系統(tǒng)中,較小的引擎與發(fā)電機緊密配合,在恒定、有效的速度和功率輸出級上工作。當車輛動力暫時需要增加的時候,如加速期間或爬山時,要從車上由電池和
電解電容組成的能量儲存系統(tǒng)吸取電力。當車輛的動力需求較低時,該能量儲存系統(tǒng)被充電。這樣不僅僅能量效率增加了,而且車輛能夠通過再生制動(regenerative braking)在它減速時重新回收(加速時付出的)能量。用于公交車和卡車的混合電力、氫氣和基于燃料電池的動力系統(tǒng)提高了燃油效率,降低了有害排放。該類型混合架構(gòu)對于執(zhí)行大量“停走”驅(qū)動的大型車輛特別有吸引力,如市內(nèi)運輸公交車和貨運卡車。傳統(tǒng)的公交車和卡車的效率很低,產(chǎn)生高度有害的排放,因為它們碩大的引擎(通常是柴油機)持續(xù)不斷地給車輛加速和減速--這是一種效率最低的產(chǎn)生動力的方式。
電解電容能在短時間內(nèi)提供和吸收大的功率,而且能量回收效率高、充放電次數(shù)高、循環(huán)壽命長、工作溫度區(qū)域?qū)?;其使用的基礎(chǔ)材料價格也很便宜,適合頻繁加速和減速的城市交通工況。在國內(nèi),電解電容價格相對于電池要便宜的多,適合低成本方案。盡管電解電容比能量比較低,但是可以通過控制策略的研究,合理地進行能量分配,滿足混合動力工況需求,并且隨著其技術(shù)的日益成熟和車載示范運行的不斷深入,電解電容將會快速進入汽車市場,使產(chǎn)量上升,價格下降。采用基于電解電容的方案開發(fā)了單軸并聯(lián)式混合動力轎車,實現(xiàn)了發(fā)動機管理系統(tǒng)、全浮式ISG電機、電控雙離合器、電控雙驅(qū)動空調(diào)等多項核心技術(shù)的創(chuàng)新。研究了混合動力轎車系統(tǒng)的控制策略,優(yōu)化匹配了發(fā)動機和電機的扭矩分配,實現(xiàn)了混合動力的節(jié)能和降低排放的優(yōu)點。系統(tǒng)首先對純發(fā)動機電控系統(tǒng)的標定匹配試驗工作,排放達到了歐三標準。然后進行了混合動力系統(tǒng)的起動和怠速優(yōu)化試驗,實現(xiàn)了混合動力的起動控制參數(shù)的優(yōu)化匹配,降低了起動污染物的排放,提高了燃油的經(jīng)濟性。
信息來源:電解電容