超级电容在电动车中应用研究及发展趋势分析

　　西安交通大学电动车研发中心还依托西安交大科技园和博源电动车技术有限责任公司合作进行了超级电容一蓄电池复合电源微型电动车的研究。该微型电动车采用轮毂式无刷直流电机(BLDCM)，运用再生制动能量回收技术，并应用了μ综合鲁棒控制算法。实验证明，采用上述技术的微型电动车比普通电动车在动力性能和续驶里程上都有显著提高，尤其是在频繁刹车和突然加速的工况下，效果提高更明显。设计的复合电源微型电动车控制系统的主电路如图4所示，工作原理如图5所示，系统工作状态如表2所示。该复合电源微型电动车具有如下优点：①在车辆制动和减速时可大电流充电，从而提高能量回收效率，延长电动车的续驶里程;②超级电容的功率密度较大，因此可大电流放电，改善电动车的启动、加速、爬坡性能;③可避免蓄电池大电流充放电，提高蓄电池的使用寿命;④可提高制动力矩，改善制动系统的可靠性;⑤回收时可先对超级电容充电，再对电池充电，所以可控性较好;⑥结构紧凑，成本较万方数据。

　　4、超级电容的应用发展趋势

　　超级电容由于具有比功率高、循环寿命长、充放电时间短等优势，因此作为电动车的动力源(13.48，0.090，0.67%)而得到重视。随着环保型电动车研究的深入。超级电容已经成为近年来新型能源器件的一个研究热点，超级电容的市场份额也将会越来越大。

　　用超级电容作为惟一能源的电动车，由于超级电容比能量低的致命影响，注定其续驶里程短，难以推广应用。如果超级电容的比能量不能在近阶段内有突破性进展，那么以超级电容作为惟一能源的电动车在近几年里就很难进入实用阶段。

　　超级电容和其他储能元件组成的复合电源系统兼顾了其他储能元件的高比能量和超级电容的高比功率的优点，可以更好地满足电动车启动和加速性能的要求，并能提高电动车制动能量的回收效率。增加续驶里程。目前，超级电容可以和蓄电池、燃料电池、飞轮电池等组成复合电源系统。由于燃料电池存在成本很高、冷启动响应慢等缺陷，因此近几年还处于实验阶段。飞轮电池的使用条件要求比较苛刻，再加上安全考虑，因此目前还很难有所突破。对蓄电池的研究目前已相当成熟，并且它成本相对较低，在电动车能源领域占有重要的地位，因此超级电容一蓄电池复合电源系统最具有竞争力。随着对电动车用超级电容的进一步研究和开发，超级电容一蓄电池复合电源系统在满足性能和成本要求上更具有实用性，其市场前景广阔，经济效益显著。

　　5、结论

　　本文在介绍超级电容的机理特性和概述国内外超级电容在电动车中应用现状的基础上，总结了超级电容应用在电动车中的拓扑结构及其控制策略。西安交通大学电动车研发中心通过对电动车和超级电容的研究，认为：超级电容比能量低的特性决定了以超级电容为惟一能源的电动车只适合用于短距离和线路同定的区域，因此近期内难以推广应用。超级电容一蓄电池复合电源系统综合了超级电容和蓄电池的优点，不仅可以改善电动车的瞬时功率特性，而且可以避免蓄电池大电流放电，延长蓄电池的使用寿命，增加电动车的续驶里程，因此将是超级电容应用于电动车领域的重要发展方向，并具有广阔的市场前景。