混合动力车用锂离子电容器的开发(四)

2011-07-20 19:13:32来源: 技术在线

最适合用于混合动力车

  我们还进一步将LIC用于混合动力车作为了目标。此前由于EDLC容量不足,混合动力车主要采用镍氢充电电池,但LIC的能量密度是EDLC的4倍,因此认为可以用于混合动力车。

  LIC的优点如上文所述,是可大幅扩大充放电深度。镍氢充电电池和LIB如果扩大充放电深度会导致劣化,因此其充放电深度一直在40%左右。

  也就是说,容量实际上只利用了40%。如此看来,用容量虽然小,但能以100%的深度充放电的LIC构成模块,也可实现不逊于充电电池的外形尺寸和重量。

在很多方面具有优势的LIC

  图7是面向混合动力车试制的模块。模块的外形尺寸为400mm×400mm×90mm。容量为240Wh,工作电压为144~72V。该模块可设置在车辆前座下方,用一个模块能满足辅助发动机驱动的弱混合动力车,用两个模块可支持仅靠马达行驶的强混合动力车。

 
图7:面向混合动力车开发的模块
面向混合动力车开发的模块,容量为240Wh,其外形可供设置在前座下方。

  表5是实际使用的混合动力车模块与用我们的LIC构成的模块的比较。若A~C公司的混合动力车的充放电深度为40%左右,则利用我们开发的模块就能充分确保相同的性能。

  而且,如果实际容量相同,LIC在寿命、充电状态管理、安全性、设置自由度以及系统小型化等上具有优势。寿命、充电状态管理和安全性优势基于前述的LIC特征。而关于设置自由度,因LIC耐高温,所以设置场所的限制小。另外,由于具备耐高温的特征,无需采用水冷等需要严格温度管理的冷却方式,因此有助于实现系统的小型化。

高容量化和低温特性的改善

  我们认为,今后随汽车的电动化的一步步推进,蓄电元器件会在混合动力车等高输出用途和电动汽车等高容量用途上发展,特别是高输出用途的市场会扩大。

  虽然还未被充分认识到,但我觉得对蓄电元器件而言,完善的寿命管理尤为重要。蓄电元器件最希望避免的是出现突然无法使用的情况。为避免陷入这种事态,需要高精确地管理蓄电元器件。而充放电特性稳定、充放电曲线不会随着不同条件发生变化的LIC可进行精细的管理,因此可以称得上是最佳蓄电元器件。

  我们的模块在汽车用途的使用范围如图8所示。除了混合动力车以外,还能用于电动助力方向盘及电动汽车空调等多种用途。


图8:可用于车载电装品的LIC模块
除了混合动力车外,LIC模块还可利用于多种用途。图由FDK根据日本电气学会“汽车电源的42V化技术”制作。

  作为对今后的单元的要求,我们计划提高容量和改善低温特性。提高容量方面,计划开发在保持高输出的同时,具备5000F以上静电容量的单元,以实现模块的小型化。

  改善低温特性方面,将开发在-40℃的低温下也能供电的单元。不过,在低温下的使用情况只有最初启动时的较短时间,考虑到混合动力车为开启车内暖气需要启动发动机,能在多大程度上改善低温特性,可能还需要考虑与材料成本的关系。

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/2011/0720/article_4049.html
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