混合动力车用锂离子电容器的开发(三)

2011-07-18 19:31:39来源: 技术在线
作为瞬低补偿装置

  我们开发的LIC已经在瞬低补偿装置和太阳能发电负荷平均化等领域得到了采用。例如,瞬低补偿装置不同于可供应5分钟以上电力的UPS,可针对在1分钟以内的短时间内发生的电力下降供给电力。  EDLC由于容量较小,最多只能补偿雷电造成的数ms左右的瞬时电压下降。而LIC的容量比较大,可用于电力公司自动供电导致的停电以及从常用线路切换为备用线路时的停电等数秒左右的电压下降(表3)。


  瞬低补偿装置并非设置在每台设备上,而是通过统一补偿整个工厂,从而可降低管理成本。瞬低补偿装置目前仍以铅蓄电池为主流,但铅蓄电池的漏电流大,需要花费成为来维持电压,因此今后有望被LIC取代。

正在海岛上做验证试验

  作为太阳能发电负荷平均化的应用事例,在日本经济产业省的“平成21年度海岛独立型系统新能源导入验证事业”中,冲绳县的与那国岛(150kW)、北大东岛(90kW)和多良间岛(230kW)采用了我们的LIC(图5)。

 

图5:用于多良间岛的太阳能发电负荷平均化
冲绳电力在多良间岛设置了230kW的太阳能发电设备,在实施使用LIC的负荷平均化验证试验。

  海岛上存在的问题有用柴油发动机发电的发电成本高和需要为减轻环境负荷而削减CO2排放量等。作为对策,通过导入太阳能发电和风力发电,在减少柴油发动机发电用燃料的运输量的同时,还可削减CO2排放量。另外,由于海岛上使用的是独立的小规模系统,可作为微型智能电网验证,因此已经开始了验证试验。

与铅蓄电池组合使用

  我们认为,包括怠速停止系统(ISS)在内的混合动力车市场今后非常有潜力。电动汽车和插电式混合动力车等需要一定能量容量的汽车无疑最适合使用LIB。然而,对混合动力车而言,输出功率、再生效率和寿命比能量容量更为重要,与LIB和镍氢充电电池等充电电池相比,LIC更合适(表4)。


  具体地,我们打算在配备ISS的车辆上将其与铅蓄电池组合使用。ISS可发挥两个作用:①在发动机启动时向启动器供电;②在发动机停止时及发电停止时供电。

  关于①向启动器供电,采用LIC可代替铅蓄电池供给大电力。铅蓄电池如果反复以大电力放电,会加速劣化。因此,通过将LIC与铅蓄电池并联,从低电阻LIC中释放大电力,可防止铅蓄电池因发生大的输出变动而劣化。

  在铅蓄电池上并联我们的LIC时的电流和电压变化如图6所示。试验条件参考了混合动力车的实车行驶模拟模式。从结果可知,较大电流的变动LIC会予应对,铅蓄电池不会发生大变动。

 

图6:以LIC应对较大的输出变动
通过并联铅蓄电池和低电阻LIC,铅蓄电池不会发生较大输出变动,因而可防止劣化。

  另外,②的发动机停止时和发电停止时向车载电装品供电很重要。汽车一般以发动机的皮带驱动发电机转动获得能量,因此发电机直接与燃效相关。所以,采用使发电机脱离动力源的构造,可实现具有出色燃效的车辆。

  不过,即使发电机脱离动力源,助力方向盘等电装品也需要较大的电力。因此认为,不仅是铅蓄电池,还要追加LIC,方可实现大电力的供给。

关键字:混合动力车  锂离子电容器

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/0718/article_4035.html
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