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车载超级电容器组多工况动态特性仿真分析

2021-11-11丁石谷蔡荣海张鹏

电气传动 2021年21期

丁石谷,蔡荣海,张鹏

(1.中国石油西气东输管道公司武汉管理处,湖北 武汉 430073;2.中国石油西气东输管道公司甘陕管理处,陕西 西安 710018;3.安徽大学电气工程与自动化学院,安徽 合肥 230601)

超级电容是近年来新兴的一种储能元件,介于蓄电池和静电电容器之间,但却有着比蓄电池更高的功率密度以及比静电电容器更高的能量密度[1]。它在短时间内能输出或吸收大功率,可有效改善电动汽车在启动、爬坡、制动过程中的运动特性。此外,它还具有低内阻、长循环寿命、无污染以及工作温度范围宽广等优点[2],与其他储能元件诸如蓄电池、燃料电池联合起来使用,可提高电传汽车的续航里程以及能量利用率。因此,超级电容十分适合作为电动汽车的储能装置,在电动汽车领域也有着广阔的发展前景[3]。

由于超级电容单体电压较低,使用过程中需要大量的串并联组合,这将导致单体充放电电压不均衡,同时车载的环境温度变化较为剧烈,上述因素都会导致超级电容器的容值、等效串联电阻和等效并联电阻等参数发生变化。因而,超级电容器往往在频繁使用一段时间后,其性能有所下降,如果不能准确把握变化的规律和趋势,会对电动汽车车载超级电容器组的使用、控制和安全都带来不利影响[4]。

本文针对超级电容器的容值、等效串联电阻,基于电动汽车不同行驶工况,对超级电容进行实验测试,得到车载超级电容在不同工况下的性能参数及其变化规律。……

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