铅酸电池不具备的高功率、大电流放电、循环次数、低温特性等性能,但在超级电容上得以集中体现,而超级电容器所欠缺的高能量密度和低价格,是铅酸电池所拥有。当两者通过合适的充放电控制电路结合后,并联使用在电动自行车上时,两者综合优势将得以很好的发挥。
通过搭配合适的充放电控制电路,超级电容与铅酸电池并联使用,通过长期实际测试有如下效果:
1、延长电池的使用寿命,可以延长至三倍以上
一般铅酸电池在电动车上只能拥有250次循环寿命,电动车充满电后只可骑行40公里左右,往往只够一天的使用。根据对电动车用户的实际调研,铅酸电池一般只能有效使用1年左右,一年后铅酸电池的性能就会急剧下降,行驶里程和充放电特性会明显衰减,需更进行更换。而实验室中铅酸电池在5~7A的测试电流放电状况下,充放电循环次数可以轻松实现500次,实验室情况与实际应用差距较大,主要原因在于在实际使用过程中,启动、加速和爬坡等环节中铅酸电池需大电流放电,为电动车平稳骑行时电流的三倍左右。而大电流放电对铅酸电池充放电性能将产生不可逆转的损坏,大大影响铅酸电池使用寿命。当超级电容与蓄电池配合使用时,在启动、加速和爬坡等环节中出现的大电流,由超级电容和蓄电池共同承担且以超级电容为主,例如当启动电流为20A时,超级电容端可释放12~15A电流,而电池端只需输出5~8A的电流,这样的电流只相当于电动车平稳骑行时的电流,避免了释放20A大电流对蓄电池造成的损伤,使得铅酸电池一直按平均功率释放5~8A电流,从而延长电池的使用寿命。目前经过实际测试,当铅酸电池与超级电容配合使用时,铅酸电池的寿命可达3年以上,使用寿命提高3倍。
2、行驶里程会提高80%以上
由于电动车在启动、加速、爬坡过程中需要较大的电流,为平稳骑行时的电流三倍左右,且铅酸电池自身内阻较大,在此环节中能量损耗将是平稳骑行时的10倍以上,能量使用率超低,尤其是在城市里骑行,有着频繁的刹车、加速的环节,将直接影响电动车行驶里程。当与超级电容并联使用时,铅酸电池在启动、加速、爬坡过程中只需平稳骑行电流释放电能,能量转换率高,同时超级电容内阻极低,能量转换率率可达98%,因此会从整体上提供铅酸电池放电的能量转换效率,拓展电动车行使里程。
同时当铅酸电池大电流放电时,电池两端电压将急剧下降,尤其当铅酸电池电压接近截止电压区间,将很容易低于控制器的阈值电压,而使电动车不能正常工作。当并联超级电容后,启动时主要的电流由超级电容提供,铅酸电池不会因电流过大而引起电压急剧下降,可以充分利用‘死区电压’所储存的能量,因而可以扩展电池工作电压范围,增加电动车行驶里程。
3、电动车的启动、爬坡、加速性能会有显著提升
超级电容最大的特点就是具有较高的功率密度,可以实现大电流充放电,单体为2.7V100F的超级电容额定电流是20A,最多可以放50A以上的大电流,同时对于大电流充放电,没有记忆效应。在电动车启动、爬坡、加速等工作状况下,由于超级电容和铅酸电池共同放电,可以保持大电流放电,使得电动车有较强的加速性能。超级电容自身内阻很低,因此电能转换效率非常高,内部发热较少。因此在启动、爬坡、加速环节中,超级电容可以使电动自行车有强劲的推动力和持久的爬坡能力。
4、低温特性
由于超级电容最低工作温度为-40℃,且-40℃之前容量变化很小,因此在冬天低温情况下,放电特性基本保持不变,仍可以保持大电流放电特性,而铅酸电池在低于0度以下,放电能力就会大打折扣,造成低温时电动自行车启动缓慢甚至不能启动的现象。尤其在北方城市,由于气候较冷,一年中有3~4个月平均气温不高于0℃,将大大影响电动自行车的使用。通过超级电容与铅酸电池的配合使用,即使在温度较低的环境中,仍可以保持大电流放电的能力,从而保证了低温状况下电动自行车的启动、加速和爬坡能力。
电动车新应用
全部回复(11)
正序查看
倒序查看
现在还没有回复呢,说说你的想法
@zhenxiang
关注谁能上传点详细的关于超级电容的资料。冲放电曲线之类的
2.5V 600F
■ 特征
额定容量 600 F
额定电压 2.5V
浪涌电压 2.7V
内 阻 DC 6mΩ
额定放电电流(25℃) >87.21 A / 5sec 放电至1.25V
最大放电电流(25℃) >163 A / 1 sec 放电至1.25V
质 量 200 g
直径35mm 长度90mm
单价 15元/只
这东东用在电动车上缓冲电池放电, 需要多少只呢?
一次放电电流必须是可能的车用加速的最大电流, 持续(加速)放电时间不能短于10秒吧. 放电终止电压不得低于原端电压的95%吧,要不然用电容干啥呢?
这样的要求,需要多少只电容? 是可以算出来的. 先预估计可能要一大堆了,比电池轻不了多少了.
0
回复
提示