应用铅酸电池和超大电容器的电动汽车性能分析

应用铅酸电池和超大电容器的电动汽车性能分析

当前，混合动力汽车和纯电动汽车面临的难题之一就是电池的监控、维护及管理。铅酸电池的化学性质不能够快速地完成充放电，同时，在此过程中电池温度的升高会导致电池性能降低，长期使用还会使其性能退化。而超级电容器具有快速充放电的特性，同时能够将存储的能量全部释放出来。为此，组合使用铅酸电池和超级电容器，以此弥补单独使用电池的不足。

研究表明，采用铅酸电池和超级电容串联的电动汽车消耗的能量比仅单独采用电池的电动汽车降低了31.3%。在超级电容放电的瞬间，电压波动值从原来的52V降到现在的1V。

比较了某款吉普车正常行驶工况与频繁充放电工况：在正常的循环工况下，电池的参数变化波动小，能量消耗也相比于频繁充放电工况减少了30.2%，同时，正常行驶工况下所需的超级电容的容量也会降低（从原来的1700F降低到1000F），这样可以保持原有的特性。

通过分析得知，由于电池的寿命受到电池电压瞬变的影响很大，因此，将超级电容与电池相结合用于串联混合动力汽车和纯电动汽车中，克服了电池电压瞬时变化对电池寿命的影响。同时，也改善了汽车的燃油经济性和电池电压电流性能。仿真分析表明，采用锂电池与超大电容器串联的混合动力汽车在起停较少的循环工况下的燃油经济性更好。

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

编译：梁莉莉