高耐温电容令电动汽车更可靠

2013-08-22 19:50:46来源: 互联网

    作为技术战略委员会所扶持的先进储能电容器项目中的一部分,工程师们日前公布了一款全新的电容器设计,该电容器能够更好地控制电动汽车的温度。

    当提到电容器这个概念的时候,人们首先想到的是像电池组这类超级电容器,但真正意义上的电容器有所不同,它们能量密度非常小,只能储存微量的电能。电动汽车的电流转换器需要把直流电转化成交流电,虽然电容器一次性储存的电量非常少,但已经足够支持电流转换器的正常工作,然后再控制三极管产生大电流,为交流电机马达提供所需电能。

    以前的研究表明,到2050年电动汽车在整个汽车市场中的占有率将突破50%,但来自国家物理实验室(NPL)的消息称,因为现有的电容器无法很好的控制温度,而导致部分零部件过热,使得电动汽车的可靠性大大降低,这一预期也难以实现。上述信息听起来也许略显奇怪,毕竟很多人会说目前我们已经设计制造出很多成功的电动汽车和混合动力汽车,像丰田RAV4电动车型,而且电容器也在汽车上使用了几十年,它们的性能没有问题;这种说法也没有很大的问题,一项新型技术的出现并不意味着要把相关的传统技术贬低得一文不值,这款全新的电容器更是如此,它的使用可以提升电动汽车的性能,但到目前为止它也并非电动汽车的必需品。

    这款全新电容器由国家物理实验室研发,命名为HITECA,直到温度高达200摄氏度,它都能以接近最佳效能的状态工作,而传统电容器的平均正常工作温度上限仅为60摄氏度;换句话说,此款电容器增大了正常工作的温度范围,因而提高了效能,并且降低了维护要求。国家实验室正在努力寻找工业合作伙伴,以求早日为该产品申请专利,目前对其感兴趣的不乏玛丽女皇学院等高等院校和Valeo、Syfer等知名公司。

    电动汽车上的很多零部件要产生热量是理所当然的,包括驱动马达、交流直流转换器和电池组,散发的热量多集中在引擎罩下,最终引起更多零部件的温度上升,影响零部件的工作效率,降低整车的运转效率。在设计开发该电容器的过程中,研发团队尝试了多种无铅材料,不断调整各种成分的比例,以及采用各式各样的加工工艺,例如通过先进的测量技术获得高温下的电流数据,才确定了候选材料;再对候选材料进行更深层次的优化,最终确定了含有铁酸铋(BiFeO3)的陶瓷材料。

    不论是从价格方面还是保护环境方向考虑,电动汽车都存在着非常巨大的发展空间,但当今的相关技术水平一定程度上制约着它的发展。随着耐高温电容器的不断推广,我们相信又一重大技术难关被攻破,为电动汽车占据主流汽车市场做好了充作的准备。

关键字:电容  可靠

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2013/0822/article_7738.html
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