电动自行车
铅酸电池不具备的高功率、大电流放电、循环次数、低温特性等性能,但在超级电容上得以集中体现,而超级电容器所欠缺的高能量密度和低价格,是铅酸电池所拥有。当两者通过合适的充放电控制电路结合后,并联使用在电动自行车上时,两者综合优势将得以很好的发挥。
通过搭配合适的充放电控制电路,超级电容与铅酸电池并联使用,通过长期实际测试有如下效果:
1、延长电池的使用寿命,可以延长至三倍以上
一般铅酸电池在电动车上只能拥有250次循环寿命,电动车充满电后只可骑行40公里左右,往往只够{yt}的使用。根据对电动车用户的实际调研,铅酸电池一般只能有效使用1年左右,一年后铅酸电池的性能就会急剧下降,行驶里程和充放电特性会明显衰减,需更进行更换。而实验室中铅酸电池在5~7A的测试电流放电状况下,充放电循环次数可以轻松实现500次,实验室情况与实际应用差距较大,主要原因在于在实际使用过程中,启动、加速和爬坡等环节中铅酸电池需大电流放电,为电动车平稳骑行时电流的三倍左右。而大电流放电对铅酸电池充放电性能将产生不可逆转的损坏,大大影响铅酸电池使用寿命。当超级电容与蓄电池配合使用时,在启动、加速和爬坡等环节中出现的大电流,由超级电容和蓄电池共同承担且以超级电容为主,例如当启动电流为20A时,超级电容端可释放12~15A电流,而电池端只需输出5~8A的电流,这样的电流只相当于电动车平稳骑行时的电流,避免了释放20A大电流对蓄电池造成的损伤,使得铅酸电池一直按平均功率释放5~8A电流,从而延长电池的使用寿命。目前经过实际测试,当铅酸电池与超级电容配合使用时,铅酸电池的寿命可达3年以上,使用寿命提高3倍。
2、行驶里程会提高80%以上
由于电动车在启动、加速、爬坡过程中需要较大的电流,为平稳骑行时的电流三倍左右,且铅酸电池自身内阻较大,在此环节中能量损耗将是平稳骑行时的10倍以上,能量使用率超低,尤其是在城市里骑行,有着频繁的刹车、加速的环节,将直接影响电动车行驶里程。当与超级电容并联使用时,铅酸电池在启动、加速、爬坡过程中只需平稳骑行电流释放电能,能量转换率高,同时超级电容内阻极低,能量转换率率可达98%,因此会从整体上提供铅酸电池放电的能量转换效率,拓展电动车行使里程。
同时当铅酸电池大电流放电时,电池两端电压将急剧下降,尤其当铅酸电池电压接近截止电压区间,将很容易低于控制器的阈值电压,而使电动车不能正常工作。当并联超级电容后,启动时主要的电流由超级电容提供,铅酸电池不会因电流过大而引起电压急剧下降,可以充分利用‘死区电压’所储存的能量,因而可以扩展电池工作电压范围,增加电动车行驶里程。
3、电动车的启动、爬坡、加速性能会有显著提升
超级电容{zd0}的特点就是具有较高的功率密度,可以实现大电流充放电,单体为2.7V100F的超级电容额定电流是20A,最多可以放50A以上的大电流,同时对于大电流充放电,没有记忆效应。在电动车启动、爬坡、加速等工作状况下,由于超级电容和铅酸电池共同放电,可以保持大电流放电,使得电动车有较强的加速性能。超级电容自身内阻很低,因此电能转换效率非常高,内部发热较少。因此在启动、爬坡、加速环节中,超级电容可以使电动自行车有强劲的推动力和持久的爬坡能力。
4、低温特性
由于超级电容{zd1}工作温度为-40℃,且-40℃之前容量变化很小,因此在冬天低温情况下,放电特性基本保持不变,仍可以保持大电流放电特性,而铅酸电池在低于0度以下,放电能力就会大打折扣,造成低温时电动自行车启动缓慢甚至不能启动的现象。尤其在北方城市,由于气候较冷,一年中有3~4个月平均气温不高于0℃,将大大影响电动自行车的使用。通过超级电容与铅酸电池的配合使用,即使在温度较低的环境中,仍可以保持大电流放电的能力,从而保证了低温状况下电动自行车的启动、加速和爬坡能力。
企业信息
北京合众汇能科技有限公司是一家从事先进能源技术和产品的研发、生产与销售的高科技企业,主要开发与生产HCC系列有机高电压型双电层超级电容器(也称为超大容量电容器、法拉电容、双电层电容器、
EDLCs 等)。
HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、温度特性好、寿命超长的特点,产品种类丰富,以卷绕圆柱式为主,兼顾方形、异型模组等多种超级电容器产品规格,涵盖了大、中、小型超级电容器,标准产品的容量从
0.06F 到 10000F,
可提供高达10万法拉大容量的特制超级电容器单体产品,并可为用户定制不同规格单体电容器、组合模组和相关能源控制系统。
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