合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)學(xué)院，張炳力，趙韓，張翔，錢(qián)立軍

[摘要]隨著混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)研究的深入，超級(jí)電容獨(dú)特的儲(chǔ)能特性正日益受到人們的重視。本文在介紹超級(jí)電容的分類、特性、工作原理的基礎(chǔ)上，提出了超級(jí)電容和蓄電池一起用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，可以實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量快速回收利用、發(fā)動(dòng)機(jī)冷起動(dòng)等，對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)研究具有一定的參考價(jià)值。

1引言

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Hybird Electric Vehicle，HEV)是采用傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過(guò)熱能和電力兩套系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)汽車(chē)，達(dá)到節(jié)省燃料和降低排氣污染的目的，具有排量小、速度高、排放好的優(yōu)點(diǎn)。各國(guó)政府都在加緊研制，美國(guó)政府和三大汽車(chē)公司實(shí)施的PNGV計(jì)劃，通過(guò)3年的論證，混合動(dòng)力電動(dòng)系統(tǒng)可在低污染條件下達(dá)到百公里油耗僅3L。日本本田和美國(guó)克萊斯勒的產(chǎn)品都已達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，豐田公司的產(chǎn)品銷(xiāo)量超過(guò)1000臺(tái)。為了在該項(xiàng)技術(shù)與國(guó)際同步，我國(guó)政府也耗資數(shù)億元啟動(dòng)了國(guó)家863計(jì)劃電動(dòng)車(chē)重大專項(xiàng)計(jì)劃，十五目標(biāo)是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)要達(dá)到節(jié)省燃料50%，排放下降80%，制動(dòng)能量回收30%，要想實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須在發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、蓄電池等各單元技術(shù)，各系統(tǒng)的電控技術(shù)上攻關(guān)。

近年來(lái)，由于超級(jí)電容(Ultra Capacitor)具有快速存儲(chǔ)釋放能量、適用溫度范圍寬、壽命長(zhǎng)和易于管理等優(yōu)點(diǎn)，如和其它能量元件(發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池、燃料電池)組成聯(lián)合體共同工作，可以使系統(tǒng)同時(shí)滿足動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性的要求，與其它儲(chǔ)能元件單獨(dú)使用相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)能量回收利用、降低污染的有效途徑，國(guó)外已開(kāi)始研究超級(jí)電容在汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

2超級(jí)電容的分類、特點(diǎn)和工作原理

2.1分類

目前國(guó)際上生產(chǎn)超級(jí)電容主要有歐美和日本的Maxwell、Skeltech、Saft、Wess、Panasonic等幾家大公司，按電容器活性物質(zhì)的儲(chǔ)能方式可分為3類：

第一類是以活性碳為正、負(fù)電極的電雙層超級(jí)電容(Electric Double Larger Capacitor，EDLC)。這類超級(jí)電容的儲(chǔ)能方式與傳統(tǒng)的電解電容類似，不同之處在于該電容以電極