應(yīng)用鉛酸電池和超大電容器的電動(dòng)汽車性能分析

當(dāng)前，混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車面臨的難題之一就是電池的監(jiān)控、維護(hù)及管理。鉛酸電池的化學(xué)性質(zhì)不能夠快速地完成充放電，同時(shí)，在此過(guò)程中電池溫度的升高會(huì)導(dǎo)致電池性能降低，長(zhǎng)期使用還會(huì)使其性能退化。而超級(jí)電容器具有快速充放電的特性，同時(shí)能夠?qū)⒋鎯?chǔ)的能量全部釋放出來(lái)。為此，組合使用鉛酸電池和超級(jí)電容器，以此彌補(bǔ)單獨(dú)使用電池的不足。

研究表明，采用鉛酸電池和超級(jí)電容串聯(lián)的電動(dòng)汽車消耗的能量比僅單獨(dú)采用電池的電動(dòng)汽車降低了31.3%。在超級(jí)電容放電的瞬間，電壓波動(dòng)值從原來(lái)的52V降到現(xiàn)在的1V。

比較了某款吉普車正常行駛工況與頻繁充放電工況：在正常的循環(huán)工況下，電池的參數(shù)變化波動(dòng)小，能量消耗也相比于頻繁充放電工況減少了30.2%，同時(shí)，正常行駛工況下所需的超級(jí)電容的容量也會(huì)降低（從原來(lái)的1700F降低到1000F），這樣可以保持原有的特性。

通過(guò)分析得知，由于電池的壽命受到電池電壓瞬變的影響很大，因此，將超級(jí)電容與電池相結(jié)合用于串聯(lián)混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車中，克服了電池電壓瞬時(shí)變化對(duì)電池壽命的影響。同時(shí)，也改善了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和電池電壓電流性能。仿真分析表明，采用鋰電池與超大電容器串聯(lián)的混合動(dòng)力汽車在起停較少的循環(huán)工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性更好。

WilliamF.Infanteetal. 2012IEEERegion10 Annual International Conference,Proceedings/TENCON.

編譯：梁莉莉