1、多動力系統(tǒng)混合汽車

用于公交車和卡車的混合電力、 氫氣和基于傳統(tǒng)燃料電池的動力控制系統(tǒng)發(fā)展提高了燃油工作效率， 降低了有害排放。 該類型混合架構(gòu)對于執(zhí)行大量“停走” 驅(qū)動的大型車輛特別有吸引力， 如市內(nèi)運輸公交車和貨運卡車。傳統(tǒng)的公交車和卡車的效率很低，產(chǎn)生一個高度發(fā)展有害的排放， 因為沒有它們碩大的引擎(通常是柴油機) 持續(xù)進行不斷地給車輛可以加速和減速--這是作為一種學(xué)習(xí)效率最低的產(chǎn)生重要動力的方式。

在串聯(lián)一個混合管理系統(tǒng)中， 較小的引擎與發(fā)電機進行緊密相關(guān)配合， 在恒定、 有效的速度和功率控制輸出級上工作。 當(dāng)車輛發(fā)展動力暫時我們需要不斷增加的時候， 如加速期間或爬山時， 要從車上由電池和超級電容組成的能量進行儲存管理系統(tǒng)吸取中國電力。 當(dāng)車輛的動力發(fā)展需求水平較低時， 該能量儲存管理系統(tǒng)被充電。 這樣我們不僅僅需要能量管理效率大大增加了， 而且對于車輛信息能夠可以通過進行再生制動(regenerativebraking) 在它減速時重新回收(加速時付出的) 能量。

超級電容在運輸業(yè)的應(yīng)用(2)

2、 電能源汽車

采用基于超級電容的方案開發(fā)了單軸并聯(lián)式混合動力轎車， 實現(xiàn)了發(fā)動機管理系統(tǒng)、 全浮式 ISG 電機、 電控雙離合器、 電控雙驅(qū)動空調(diào)等多項核心技術(shù)的創(chuàng)新。研究了混合學(xué)習(xí)動力轎車進行系統(tǒng)的控制管理策略， 優(yōu)化匹配了發(fā)動機和電機的扭矩以及分配，實現(xiàn)了混合發(fā)展動力的節(jié)能和降低企業(yè)排放的優(yōu)點。首先，對純發(fā)動機電控系統(tǒng)進行了標(biāo)定和匹配試驗，排放達到了歐洲三大標(biāo)準(zhǔn)。 然后我們進行了研究混合學(xué)習(xí)動力進行系統(tǒng)的起動和怠速優(yōu)化設(shè)計試驗， 實現(xiàn)了混合動力的起動控制技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化企業(yè)匹配， 降低了起動污染物的排放，提高了燃油的經(jīng)濟性。

國外企業(yè)混合學(xué)習(xí)動力轎車使用超級電容技術(shù)發(fā)展已有先例。 超級電容能在短時間內(nèi)發(fā)展提供和吸收大的功率， 而且具有能量進行回收利用效率高、 充放電次數(shù)高、 循環(huán)壽命長、 工作環(huán)境溫度不同區(qū)域?qū)? 其使用的基礎(chǔ)研究材料市場價格也很便宜， 適合中國頻繁加速和減速的城市軌道交通工況。在中國，超級電容器比電池便宜得多，適用于低成本的解決方案。 盡管超級電容比能量比較低， 但是我們可以同時通過內(nèi)部控制管理策略的研究， 合理地進行分析能量分配， 滿足企業(yè)混合動力工況需求， 并且隨著其技術(shù)的日益發(fā)展成熟和車載示范運行的不斷深入， 超級電容將會更加快速進入我國汽車金融市場， 使產(chǎn)量上升， 價格水平下降。

采用性價比優(yōu)良的超級電容儲能裝置，開發(fā)了低成本、高可靠性的混合電力系統(tǒng)。 經(jīng)過分析大量的方案進行選型和設(shè)計， 采用不同并聯(lián)單軸混合學(xué)習(xí)動力系統(tǒng)方案， 集成控制發(fā)動機、 ISG電機、 超級電容和雙離合器等部件。盤式集成起動/發(fā)電機直接安裝在內(nèi)燃機的曲軸輸出端，電動機的轉(zhuǎn)子直接與發(fā)動機的曲軸相連，定子固定在發(fā)動機主體上。 電機可以取代了飛輪系統(tǒng)以及企業(yè)原有的起動機和發(fā)電機。

超級電容在運輸業(yè)的應(yīng)用(3)

3、 低溫啟動車輛

當(dāng)超級電容器和蓄電池并聯(lián)時，可以提高機車的啟動性能。 將 16. 2V-250F 超級電容與 12V45A 的蓄電池并聯(lián)啟動 1. 9L 柴油機的汽車， 在-10℃時平穩(wěn)起動，盡管在這種情況中， 當(dāng)不連接超級電容器， 蓄電池也可以啟動， 但采用超級電容器與蓄電池并聯(lián)時啟動電動機的速度和性能都非常得好。 由于電源的輸出功率的提高， 啟動速度由僅用蓄電池的時候啟動速度 300/min， 用超級電容器與蓄電池并聯(lián)時就會增加到 450/min; 而提高汽車在冷天的起動性能(更高的起動轉(zhuǎn)矩) ，超級電容器是非常有意義的， 在-20℃時， 由于蓄電池的性能大大下降， 很可能不能正常啟動或需多次啟動才能成功， 而超級電容器與蓄電池并聯(lián)時則僅需一次點火。 其優(yōu)點非常明顯。

4、 軌道能源回收

超級電容器應(yīng)用于軌道車輛中。 在軌道車輛制動的時候， 回收制動能量， 存儲于超級電容器中， 當(dāng)車輛再加速時， 超級電容器將這些能量釋放出來。 節(jié)省了30%的能量。 同時， 每輛車用 2 個系統(tǒng)， 單個系統(tǒng)功率提升至 300kw。 這樣可以使網(wǎng)絡(luò)上可以運行更多更快的車輛。

超級電容在運輸業(yè)的應(yīng)用(4)

一種利用超級電容的輪胎式龍門集裝箱起重機， 它的主要工作機構(gòu)有起升機構(gòu)、 小車機構(gòu)和大車機構(gòu)。 起升機構(gòu)在起升時耗電， 由柴油發(fā)電機組供給， 下降時其勢能轉(zhuǎn)換成電能反饋給輪胎式龍門集裝箱起重機， 小車機構(gòu)和大車機構(gòu)在驅(qū)動和運行時耗電， 在制動時反饋電能給輪胎式龍門集裝箱起重機。

其特征在于， 由柴油發(fā)電機組發(fā)出的三相交流電源經(jīng)過交流變頻器的整流裝置， 轉(zhuǎn)換成直流電源 DC， DC 電源通過交流變頻器中的變頻裝置， 將 DC 電源轉(zhuǎn)換成頻率和電壓可控的交流電源 AC， 用于驅(qū)動起升、 大車或者小車機構(gòu); 將超級電容并聯(lián)在 DC 電源總線上， 利用 DC 總線監(jiān)測電壓變化范圍， 在電壓上升時充電，在電壓下降時放電， 隨著超級電容不斷放電， 其端電壓下降， DC 總線電壓跟著下降， 當(dāng)檢測到此電壓低于柴油發(fā)電機組的電源整流電壓時， 柴油發(fā)電機組開始參與供電， 在制動時反饋電能給超級電容， 超級電容不斷得到反饋的能量的充電，又不斷地釋放電能; 當(dāng)輪胎式龍門集裝箱起重機的工作機構(gòu)處于再生反饋狀態(tài)時， 機構(gòu)將能量反饋到 DC 總線上， DC 總線電壓在電壓變化范圍內(nèi)逐步上升， 使超級電容不斷吸收電能; 當(dāng) DC 電壓由工作機構(gòu)電機再生反饋電能引起上升時，

超級電容進入充電狀態(tài)， 隨著超級電容不斷充電， 其端電壓上升， DC 總線電壓跟著上升， 所有機構(gòu)的反饋能量都被超級電容吸收。 利用大容量超級電容器， 可以短周期大電流充電和放電， 在起動時能迅速大電流放電， 下降時能迅速大電流充電， 將能量吸收， 起到節(jié)能環(huán)保的作用。

審核編輯：湯梓紅