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超級電容系統在電動汽車中的應用
閱讀：761 發布時間：2017-5-29
本文就以傳統的蓄電池為主供電能源的車輛上，裝載輔助能源——超級電容的工作模式下，對車輛驅動行駛的控制策略進行研究。其中，車輛的基本工作狀況為城區內工作模式，即頻繁的起動、加速和制動。此時方可充分發揮電容的功能特點：比功率大，可以以大電流短期充、放電，從而滿足車輛驅動要求。實現這一目標的關鍵是如何控制電容的工作規律，本文就這一問題展開討論，以期得到合適的控制策略。
關鍵詞：電動汽車 超級電容 控制策略
1 介紹
電動汽車發展到今天，主要的瓶頸就是蓄電池的問題。傳統的蓄電池（如鉛酸電池）由于功率密度偏低，不能滿足車輛的頻繁地起步、加速和制動工況的要求，而且由于加速時浪費了過多的能量，致使車輛的行駛里程也不能滿足要求。加裝超級電容的車輛就可以有效的解決這一問題，即可以提供較大的驅動電流，滿足車輛行駛工況；又可以節省電池的能量，延長車輛的行駛里程，同時減少了蓄電池的頻繁充放電的工作狀態，提高了蓄電池的使用壽命。但前提是有一套行之有效的控制理論，可以使電容與蓄電池匹配工作。在本文中作者給出了一種行之有效的方案布局，并初步解決了蓄電池和超級電容的匹配工作的問題。其中蓄電池為鉛酸蓄電池，共有108 塊串聯，單體電壓為4.25 V，總電壓為459V。超級電容工作電壓為380~190V，可釋放能量為1kW•h，總重量約320kg。
2 系統布局
本文中蓄電池和超級電容采用如下布局：
超級電容和基本能量源——蓄電池采用并聯的連接方式。電容在正常行駛的時候，不參與工作；但當車輛進行加速或上坡時，電容通過DC/DC 變換器的控制提供短期的大電流，不足的部分與電池共給，兩者在經過電機控制器的調控，驅動電機驅動車輛。