马自达的减速能量再生系统 燃效可提高约10%

2012-03-06 15:13:27来源: 日经汽车技术

  马自达公布了开发出减速能量再生系统“i-ELOOP”,并将配备于2012年预定上市车辆的消息。该系统通过使再生能量存储于双电层电容器中,似可能将燃效提高约10%(图1)。

  

图1:日本Chemi-Con的双电层电容器
已决定用于马自达的减速能量再生系统。

  马自达于2010年提出了“模块化战略”,制定了首先改进发动机和变速箱等基本技术,然后再依次导入怠速停止机构、减速能量再生系统及混合动力等电动化技术的计划。i-ELOOP就是基于该战略的技术,其定位于继发动机等“SKYACTIV”及怠速停止机构“i-stop”之后。

  i-ELOOP由双电层电容器模块、输出电压可在12~25V之间变化的发电机以及DC-DC转换器三种部件构成。双电层电容器配备于左前轮的前部空间内(图2)。

  松开油门踏板时发电机开始发电,并将所发电力存储在双电层电容器中。用DC-DC转换器将电力降压至12V,或直接用于电装品,或者存储于铅蓄电池以备后用。由于双电层电容器在电压为25V时为满充电状态,因此通常输出电压为定压12V的发电机的电压设计成了可变式。

图2:马自达的减速能量再生系统
在“东京车展2011”上展出了配备i-ELOOP的概念车“雄”。

  之所以将采用双电层电容器作为蓄电装置,是由于双电层电容器是通过离子的物理性吸附存储能量,与利用化学反应的充电电池相比,其充放电速度非常快。只需数秒便可充满电,“能够有效存储再生能量”(马自达车辆开发本部车辆系统开发部高管高桥正好)。

  此次采用的双电层电容器是日本Chemi-Con的“DLCAP”系列新产品。作为采用该公司电容器的理由,马自达提到了“安全性高”(高桥)。开发双电层电容器的其他厂商,电解液大多采用的是电阻低但温度升高后容易产生有毒气体的乙腈。而日本Chemi-Con此前一直采用高温下也难以产生有毒气体的高耐热碳酸丙烯酯(PC)作为双电层电容器的电解液,因此安全性比较高。

  但使用PC时,内部电阻会增大。日本Chemi-Con此次反复做了改进,在保持静电容量和电压不变的情况下,将内部电阻降到了原产品的1/3,据称实现了“与使用乙腈的双电层电容器基本相同的电阻值”(日本Chemi-Con)。具体为,对活性炭电极之间的接触、活性炭与集电体的接合部以及端子与电极等的接合部作了改进,减小了接触电阻及连接电阻。另外,耐热性也由原产品的60℃提高到了70℃。

  双电层电容器的单元为直径为40mm、高150mm的圆柱形,重约280g。由于是10个单元串联连接成一个模块,由此可以计算出每个单元的电压为2.5V。包括控制电路等在内的模块重量约为6kg。随着马自达的采用,日本Chemi-Con计划从2012年开始量产此次的开发品。加上原有产品的生产在内,2013年将确立相当于现有产能2.6倍的48万单元/月的生产体制。

关键字:马自达  减速  能量  提高

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0306/article_5177.html
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