鉛酸電池不具備的高功率、大電流放電、循環次數、低溫特性等性能,但在超級電容上得以集中體現,而超級電容器所欠缺的高能量密度和低價格,是鉛酸電池所擁有。當兩者通過合適的充放電控制電路結合后,并聯使用在電動自行車上時,兩者綜合優勢將得以很好的發揮。
通過搭配合適的充放電控制電路,超級電容與鉛酸電池并聯使用,通過長期實際測試有如下效果:
1、延長電池的使用壽命,可以延長至三倍以上
一般鉛酸電池在電動車上只能擁有250次循環壽命,電動車充滿電后只可騎行40公里左右,往往只夠一天的使用。根據對電動車用戶的實際調研,鉛酸電池一般只能有效使用1年左右,一年后鉛酸電池的性能就會急劇下降,行駛里程和充放電特性會明顯衰減,需更進行更換。而實驗室中鉛酸電池在5~7A的測試電流放電狀況下,充放電循環次數可以輕松實現500次,實驗室情況與實際應用差距較大,主要原因在于在實際使用過程中,啟動、加速和爬坡等環節中鉛酸電池需大電流放電,為電動車平穩騎行時電流的三倍左右。而大電流放電對鉛酸電池充放電性能將產生不可逆轉的損壞,大大影響鉛酸電池使用壽命。當超級電容與蓄電池配合使用時,在啟動、加速和爬坡等環節中出現的大電流,由超級電容和蓄電池共同承擔且以超級電容為主,例如當啟動電流為20A時,超級電容端可釋放12~15A電流,而電池端只需輸出5~8A的電流,這樣的電流只相當于電動車平穩騎行時的電流,避免了釋放20A大電流對蓄電池造成的損傷,使得鉛酸電池一直按平均功率釋放5~8A電流,從而延長電池的使用壽命。目前經過實際測試,當鉛酸電池與超級電容配合使用時,鉛酸電池的壽命可達3年以上,使用壽命提高3倍。
2、行駛里程會提高80%以上
由于電動車在啟動、加速、爬坡過程中需要較大的電流,為平穩騎行時的電流三倍左右,且鉛酸電池自身內阻較大,在此環節中能量損耗將是平穩騎行時的10倍以上,能量使用率超低,尤其是在城市里騎行,有著頻繁的剎車、加速的環節,將直接影響電動車行駛里程。當與超級電容并聯使用時,鉛酸電池在啟動、加速、爬坡過程中只需平穩騎行電流釋放電能,能量轉換率高,同時超級電容內阻極低,能量轉換率率可達98%,因此會從整體上提供鉛酸電池放電的能量轉換效率,拓展電動車行使里程。
同時當鉛酸電池大電流放電時,電池兩端電壓將急劇下降,尤其當鉛酸電池電壓接近截止電壓區間,將很容易低于控制器的閾值電壓,而使電動車不能正常工作。當并聯超級電容后,啟動時主要的電流由超級電容提供,鉛酸電池不會因電流過大而引起電壓急劇下降,可以充分利用‘死區電壓’所儲存的能量,因而可以擴展電池工作電壓范圍,增加電動車行駛里程。
3、電動車的啟動、爬坡、加速性能會有顯著提升
超級電容最大的特點就是具有較高的功率密度,可以實現大電流充放電,單體為2.7V100F的超級電容額定電流是20A,最多可以放50A以上的大電流,同時對于大電流充放電,沒有記憶效應。在電動車啟動、爬坡、加速等工作狀況下,由于超級電容和鉛酸電池共同放電,可以保持大電流放電,使得電動車有較強的加速性能。超級電容自身內阻很低,因此電能轉換效率非常高,內部發熱較少。因此在啟動、爬坡、加速環節中,超級電容可以使電動自行車有強勁的推動力和持久的爬坡能力。
4、低溫特性
由于超級電容最低工作溫度為-40℃,且-40℃之前容量變化很小,因此在冬天低溫情況下,放電特性基本保持不變,仍可以保持大電流放電特性,而鉛酸電池在低于0度以下,放電能力就會大打折扣,造成低溫時電動自行車啟動緩慢甚至不能啟動的現象。尤其在北方城市,由于氣候較冷,一年中有3~4個月平均氣溫不高于0℃,將大大影響電動自行車的使用。通過超級電容與鉛酸電池的配合使用,即使在溫度較低的環境中,仍可以保持大電流放電的能力,從而保證了低溫狀況下電動自行車的啟動、加速和爬坡能力。
電動車新應用
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@zhenxiang
關注誰能上傳點詳細的關于超級電容的資料。沖放電曲線之類的
2.5V 600F
■ 特征
額定容量 600 F
額定電壓 2.5V
浪涌電壓 2.7V
內 阻 DC 6mΩ
額定放電電流(25℃) >87.21 A / 5sec 放電至1.25V
最大放電電流(25℃) >163 A / 1 sec 放電至1.25V
質 量 200 g
直徑35mm 長度90mm
單價 15元/只
這東東用在電動車上緩沖電池放電, 需要多少只呢?
一次放電電流必須是可能的車用加速的最大電流, 持續(加速)放電時間不能短于10秒吧. 放電終止電壓不得低于原端電壓的95%吧,要不然用電容干啥呢?
這樣的要求,需要多少只電容? 是可以算出來的. 先預估計可能要一大堆了,比電池輕不了多少了.
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