2电动汽车:超级电容与锂电池整合方案
随着Tesla的销售火热带动了整个市场对于新能源汽车的巨大热情,超级电容作为新能源汽车的能源选择之一受到广泛的关注和研究。
目前来看超级电容主要包括两类应用,一是应用于纯电或混合动力电动车,作为能量存储缓冲单元,在汽车减速或停车时制动系统产生的热能转化为电能储存在超级电容模组中,在启动过程中利用超级电容的瞬间大功率特性,带动发动机工作。智能启停控制系统成为了超级电容在新能源汽车领域的重要应用。
另一类应用则是具有稳定行进线路的超级电容公交大巴,这一应用目前已经在包括上海等几个城市展开试点。以超级电容作为主要动力源(行情,问诊)时,由于超级电容目前存在能量密度小的问题,续航里程相对较短。但是应用于具有稳定行进路线的公交大巴应用时,由于站点间距离有限,可以利用停站上下客的时间快速充电,恰好符合超级电容的性能特点。
3智能水表应用:大幅降低维护成本
传统的智能水表,在控制水阀普遍采用的方法是内装锂电池的设计,优点在于重量轻、能量大、自放电率低等。但是锂电池使用到一定时间后,不得不更换电池,需要上门为用户更换电池或水表,增加了后续的维护成本。对于水表生产厂家和自来水公司来说都是一件繁琐的事。另外,电池电量不足的情况出现是随机的,如果不精确和及时的监测电池电量,将无法可靠的关断水阀,造成无法计费、逃水现象等情况出现。这是内部安装了锂电池的智能水表的致命缺点,直接影响到它的推广和使用。
用超级电容代替锂电池可以解决这个问题。超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,并且重复使用寿命长,放电时利用移动导体间的电子(而不依靠化学反应)释放电流,从而为设备提供电源。
将电池从水表中分离出来,从而可以不考虑电池寿命对水表的影响,延长了水表的使用时间。超级电容的大电流放电特性保障了水阀关断的可靠性,在外接干电池电量不足时,仍能利用存储在超级电容上的能量将水阀关断。改用超级电容后,漏电流指标变得不重要。如果电池电量不足,用户可以随时更换。
当前国内从事大容量超级电容器研发的厂家共有50多家,然而能够批量生产并达到实用化水平的厂家不到20家。