超級(jí)電容電源及應(yīng)用

1、超級(jí)電容電源及應(yīng)用什么是超級(jí)電容？ 超級(jí)電容是一種無源器件，介于電池與普通電容之間，具有電容的大電流大電流快速充放電快速充放電特性，同時(shí)也有電池的儲(chǔ)能特性電池的儲(chǔ)能特性，并且重復(fù)使用壽命長(zhǎng)，放電時(shí)利用移動(dòng)導(dǎo)體間的電子（而不依靠化學(xué)反應(yīng)）釋放電流，從而為設(shè)備提供電源。 作為電源使用的超級(jí)電容，即為超級(jí)電容電源超級(jí)電容電源超級(jí)電容超級(jí)電容儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理特性參數(shù)特性參數(shù)性能比較性能比較應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用電路設(shè)計(jì)應(yīng)用電路設(shè)計(jì)材料材料化學(xué)電容儲(chǔ)能機(jī)制：可分為： 雙電層電容-電極表面與電解液間雙電層儲(chǔ)能。 準(zhǔn)電容-電極表面快速的氧化-還原反應(yīng)儲(chǔ)能。儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理相應(yīng)的兩類電極-組成三種電容器 雙電層電容器

2、正、負(fù)極多孔炭 準(zhǔn)電容器 正、負(fù)極金屬化合物、石墨、 導(dǎo) 電聚合物。 壽命短、電壓低 混合電容器 電壓、能量密度高雙電層電容原理儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理雙電層電容原理是雙電層電容原理是指由于指由于正負(fù)離子正負(fù)離子在在固體電極與電解液固體電極與電解液之間的表面上分別之間的表面上分別吸附吸附, ,造成兩固體電造成兩固體電極之間的電勢(shì)差極之間的電勢(shì)差, ,從從而實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)而實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)。這種儲(chǔ)能原理允。這種儲(chǔ)能原理允許大電流快速充放許大電流快速充放電電, ,其其容量大小隨所容量大小隨所選電極材料的有效選電極材料的有效比表面積的增大而比表面積的增大而增大。增大。雙電層原理示意圖儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理 充電時(shí)充

3、電時(shí) , ,在固體電在固體電極上電荷引力的作極上電荷引力的作用下用下 , ,電解液中陰電解液中陰陽(yáng)離子分別聚集兩陽(yáng)離子分別聚集兩個(gè)固體電極的表個(gè)固體電極的表面面 ; ;放電時(shí)放電時(shí) , ,陰陽(yáng)陰陽(yáng)離子離開固體電極離子離開固體電極的表面的表面 , ,返回電解返回電解液本體。液本體。雙電層的雙電層的厚度取決于電解液厚度取決于電解液的濃度和離子大小的濃度和離子大小。雙電層電容原理雙電層電極、溶液界面結(jié)構(gòu)示意圖Struture diagram of the interface between electrode and electrolyte（法拉弟）準(zhǔn)電容原理 是在電極表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間

4、上，是在電極表面或體相中的二維或準(zhǔn)二維空間上，電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化電活性物質(zhì)進(jìn)行欠電位沉積，發(fā)生高度可逆的化學(xué)吸附，脫附或氧化，還原反應(yīng)，產(chǎn)生和電極充學(xué)吸附，脫附或氧化，還原反應(yīng)，產(chǎn)生和電極充電電位有關(guān)的電容。也稱為電電位有關(guān)的電容。也稱為贗電容贗電容。儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理此時(shí)的放電和再充電行為更接近于此時(shí)的放電和再充電行為更接近于電容器電容器而不是而不是原電池原電池,如如: （1）電壓與電極上施加或釋放的電荷幾乎成線性關(guān)系）電壓與電極上施加或釋放的電荷幾乎成線性關(guān)系; （2）設(shè)該系統(tǒng)電壓隨時(shí)間呈線性變化）設(shè)該系統(tǒng)電壓隨時(shí)間呈線性變化dV/dt=K,則產(chǎn)生的電則產(chǎn)生的電流為恒

5、定或幾乎恒定的容性充電電流流為恒定或幾乎恒定的容性充電電流I=CdV/dt=CK。儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理準(zhǔn)電容原理 法拉第準(zhǔn)(贗)電容不僅只在電極表面,而且可在整個(gè)電極內(nèi)部產(chǎn)生,因而可獲得比雙電層電容更高的電容量和能量密度。在相同電極面積的情況下,法拉第準(zhǔn)(贗)電容可以是雙電層電容量的10100倍。儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理上述兩種儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的電容器，也可從其使用的電極材料上進(jìn)行劃分： （1）雙電層電容器(EDLC)通常 以炭材料為電極。電容量與電極電位和比表面積的大小有關(guān)，因而常使用高比表面積的活性碳作為電極材料，從而增加電容量。例如，活性碳的表面積可達(dá)1000m2/g，電容量可達(dá)100F/g，且碳材料還具有

6、成本低，技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，該類超級(jí)電容在汽車上應(yīng)用也最為廣泛。 （2）贗電容 以二氧化釕或者導(dǎo)體聚合物等材料為陽(yáng)極，以氧化還原反應(yīng)的機(jī)制存儲(chǔ)電荷。與雙電層電容器的靜電容量相比，相同表面積下超電容器的容量要大 10100倍 ，因此可以制成體積非常小、容量大的電容器。但由于貴金屬的價(jià)格高，主要用于軍事領(lǐng)域。 制備高性能的超級(jí)電容器有制備高性能的超級(jí)電容器有2 2個(gè)途徑個(gè)途徑: :一一 是增大電極材料比表面積是增大電極材料比表面積, ,從而增大雙電層電容量從而增大雙電層電容量; ; 是提高電極材料的可逆法拉第反應(yīng)的機(jī)率是提高電極材料的可逆法拉第反應(yīng)的機(jī)率, ,從而提高準(zhǔn)電容從而提高準(zhǔn)電容 容量。容量。

7、但實(shí)際上對(duì)一種電極材料而言但實(shí)際上對(duì)一種電極材料而言, ,這這2 2種儲(chǔ)能機(jī)理往往種儲(chǔ)能機(jī)理往往同時(shí)存在同時(shí)存在, ,只不過是以何者為主而已只不過是以何者為主而已 儲(chǔ)能原理儲(chǔ)能原理特性參數(shù)特性參數(shù) 額定容量： 單位：法拉（F），測(cè)試條件：規(guī)定的恒定電流充電到額定電壓后保持2-3分鐘，在規(guī)定的恒定電流放電條件下放電到端電壓為零所需的時(shí)間與電流的乘積再除以額定電壓值，即： 由于等效串聯(lián)電阻（ESR）比普通電容器大，因而充放電時(shí)ESR產(chǎn)生的電壓降不可忽略。 額定電壓：可以使用的最高安全端電壓（如2.3V、2.5V、2.7V以及不久將來的3V），除此之外還有承受浪涌電壓電壓（可以短時(shí)承受的端電壓，通常

8、為額定電壓的105%），實(shí)際上超級(jí)電容器的擊穿電壓遠(yuǎn)高于額定電壓（約為額定電壓的1.5-3倍左右，與普通電容器的額定電壓/擊穿電壓比值差不多。 額定電流：5秒內(nèi)放電到額定電壓一半的電流，除此之外還有最大電流（脈沖峰值電流） 最大存儲(chǔ)能量：在額定電壓是放電到零所釋放的能量，以焦耳（J）或瓦時(shí)（Wh）為單位 能量密度：最大存儲(chǔ)能量除以超級(jí)電容器的重量或體積（Wh/kg或Wh/l） 功率密度：在匹配的負(fù)載下，超級(jí)電容器產(chǎn)生電/熱效應(yīng)各半時(shí)的放電功率，用kW/kg或kW/l表示。特性參數(shù)特性參數(shù) 壽命： 在25環(huán)境溫度下的壽命通常在90 000小時(shí)，在60的環(huán)境溫度下為4 000小時(shí)，與鋁電解電容器的

9、溫度壽命關(guān)系相似。壽命隨環(huán)境溫度縮短的原因是電解液的蒸發(fā)損失隨溫度上升。壽命終了的標(biāo)準(zhǔn)為：電容量低于額定容量20%，ESR增大到額定值的1.5倍。 循環(huán)壽命： 20秒充電到額定電壓，恒壓充電10秒，10秒放電到額定電壓的一半，間歇時(shí)間：10秒為一個(gè)循環(huán)。一般可達(dá)500000次。壽命終了的標(biāo)準(zhǔn)為：電容量低于額定容量20%，ESR增大到額定值的1.5倍。特性參數(shù)特性參數(shù) 等效串聯(lián)電阻： 測(cè)試條件：規(guī)定的恒定電流（如1 000F以上的超級(jí)電容器規(guī)定的充電電流為100A，200F以下的為3A）和規(guī)定的頻率（DC和大容量的100Hz或小容量的KHz）下的等效串聯(lián)電阻。通常交流ESR比直流ESR小，隨溫度

10、上升而減小。 超級(jí)電容器等效串聯(lián)電阻較大的原因是：為充分增加電極面積，電極為多孔化活性炭，由于多孔化活性炭電阻率明顯大于金屬，從而使超級(jí)電容器的ESR較其它電容器的大。 工作與存儲(chǔ)溫度： 通常為-40-60或70，存儲(chǔ)溫度還可以高一些。 漏電流： 一般為10A/F返回特性參數(shù)特性參數(shù)性能比較性能比較與普通電容比較與普通電容比較 性 能 超級(jí)電容器 普通電容器 充電時(shí)間 0.3-若干秒 10-310-6秒 放電時(shí)間 0.3-若干秒 10-310-6秒 比能Wh/kg 1- 20 10000 100000 比功率W/kg 1000 0.95 性能比較性能比較與其他儲(chǔ)能電源比較與其他儲(chǔ)能電源比較指標(biāo)

11、鉛酸電池鎳氫電池鋰電池能量型超級(jí)電容器功率型超級(jí)電容器比能量（kWhkg-1）30406080100120121546比功率（kWkg-1）20030050080060080060080020002500使用溫度（）-3060-2055-1060-4070-3060安全性好一般一般好好記憶性無弱無無無循環(huán)次數(shù)3004005008006008005000200000充電時(shí)間2小時(shí)2小時(shí)2小時(shí)10秒數(shù)分種10秒數(shù)分種放電電流一般受溫度影響一般受溫度影響一般受溫度影響不受溫度影響，放電時(shí)間短不受溫度影響，放電時(shí)間短材料材料1、多孔電容炭材料超級(jí)電容器的核心4、以減輕重量為中心的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2、準(zhǔn)電容儲(chǔ)能

12、材料3、高性能電解質(zhì)溶液返回主頁(yè)1、多孔電容炭材料 性能要求1、高比表面 1000m2/g 理論比電容 250 F/g 2、高中孔孔容 1240 400l/g， 大于40的孔容 50l/g，3、高電導(dǎo)率4、高的堆積比重 5、高純度 灰份 500,000次使用27.042MHz免認(rèn)證無線頻段256組隨機(jī)隨機(jī)數(shù)配對(duì)碼采用磁性連接充電，方便迅速對(duì)位充電電力供應(yīng)使用一般USB(5V/500mA)埠有效傳送范圍; 約3尺(1米)每秒擷取圖像1,700次每秒位傳輸速度4.8k(bps)分辨率800/1000cpi，每秒最高位移24.9 inches自動(dòng)安裝，無需額外驅(qū)動(dòng)程序無線手寫板無線手寫板SSD 固態(tài)

13、硬盤Feature of Enterprise model designSDRAM to cache FAT + Data. Need Power backup to flush to NAND 為了確保應(yīng)急照明燈具有節(jié)電、高亮度、長(zhǎng)壽命和不間斷性，采用由直流電源供電的半導(dǎo)體照明燈LED。 采用LED燈后，節(jié)約了大量的電能，維修費(fèi)用，同時(shí)也確保了照明質(zhì)量。采用超級(jí)電容器作為儲(chǔ)能元件，確保了應(yīng)急照明燈的超長(zhǎng)壽命和免維護(hù)、可靠性強(qiáng)燈特性。 超級(jí)電容取代鋰電池, 免維護(hù), 免換電, 壽命特長(zhǎng). 超高可靠性不會(huì)擔(dān)心電池實(shí)效失去電源適合應(yīng)用在要求較高場(chǎng)合 提供全整方案. 市電充電控制電路7珠白光LED放

14、電電路開關(guān)應(yīng)急照明燈儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)急照明燈儲(chǔ)能系統(tǒng)lUS$170 - $225 Market PriceFaraday Flashlight - Linear Generator with ultracapacitor flashlightLight for Life Flashlight UC3.400 Description:LENGTH - 11.5 in, 29.2 cm BARREL DIAMETER - 1 3/4 in, 4.5 cm HEAD DIAMETER (AT WIDEST POINT) - 2.75 in, 7 cm WEIGHT - Approx. 16oz. Made

15、 of durable polymer. Impact, abrasion, and water resistant Recharges in 90 Seconds. Run time = 120 minutes Contains 3 x GREE 1W LEDs rated for more than 50,000 hours. Utracapacitor Life : 50,000 Cycles 美國(guó)美國(guó) Superior Tool Co 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì). 與與7.2V電池并聯(lián)使用電池并聯(lián)使用, 提供初始大電流供電提供初始大電流供電 滿足沖擊大電流供電需求滿足沖擊大電流供電需求, 保護(hù)電池保護(hù)電

16、池, 延長(zhǎng)電延長(zhǎng)電池壽命池壽命充滿情況下充滿情況下, 可切割可切割100次次, 每次約每次約3-5秒秒, 相相對(duì)沒有超級(jí)電容要對(duì)沒有超級(jí)電容要5秒以上快秒以上快每次充完電的切割數(shù)量提高每次充完電的切割數(shù)量提高30% 10F10F10F電動(dòng)工具電動(dòng)工具 輔助電池使用輔助電池使用Coleman Flashcell Screwdriver ($80) this ultracapacitor-powered cordless screwdriver can be recharged in just 90 seconds, and its “battery” will last a lifetime.

17、無繩電動(dòng)螺絲刀無繩電動(dòng)螺絲刀 充電充電9090秒秒產(chǎn)品主要針對(duì)不長(zhǎng)用業(yè)余用家產(chǎn)品主要針對(duì)不長(zhǎng)用業(yè)余用家, , 但需要快速電及突然大量但需要快速電及突然大量使用使用充滿可安裝充滿可安裝2222只螺絲只螺絲, , 用電池可安裝用電池可安裝3737只螺絲只螺絲但充電時(shí)間為但充電時(shí)間為9090秒秒, , 電池需要電池需要3030分鐘以上分鐘以上. . 如果需要安裝如果需要安裝100100只螺絲只螺絲, , 要等電池充電要等電池充電, , 超級(jí)電容可不斷快速充電超級(jí)電容可不斷快速充電. .5050萬次充放電壽命萬次充放電壽命, , 沒有電池般記憶效應(yīng)沒有電池般記憶效應(yīng), , 一輩子不用更一輩子不用更換電

18、池?fù)Q電池. .電動(dòng)工具電動(dòng)工具 純超級(jí)電容純超級(jí)電容引入超級(jí)電容器使系統(tǒng)具有夠大的過載能力. 電容器有快速充電特性,充電的電源范圍0-52V,可以充分吸收 短時(shí),間隙的強(qiáng)大風(fēng)能.及微小風(fēng)能太陽(yáng)能條件下的能量.DC/DC 充電及控制器保證系統(tǒng)在微風(fēng)的條件吸收的能量在低壓情況下向蓄電池充電.5. DC/DC 充電效率高達(dá)85%.PwPavgl將劇烈波動(dòng)的能量變成較平滑的能量輸入lrectifierFILTERP utility120V/240V50/60 HzGnd再生能源再生能源 - 移峰填谷移峰填谷延長(zhǎng)電池壽命延長(zhǎng)電池壽命減少電池用量減少電池用量不需要用電池不需要用電池提供長(zhǎng)時(shí)間后備電源提供長(zhǎng)

19、時(shí)間后備電源在動(dòng)力UPS系統(tǒng)中，用超級(jí)電容器作為變頻器或逆變器的直流儲(chǔ)能組件，有蓄電池或電解電容器無可比擬的優(yōu)勢(shì)。尤其在中、高壓時(shí)，避免了由數(shù)十節(jié)甚至上百節(jié)蓄電池串聯(lián)所帶來的一系列問題；和電解電容相比，不但便于維護(hù)，而且降低成本，提高了UPS設(shè)備的可靠性。l當(dāng)市電斷開時(shí)，由超級(jí)電容器短時(shí)供電， 為逆變器提供直流電壓，供給負(fù)載，同時(shí)為發(fā)電機(jī)啟動(dòng)提供足夠的啟動(dòng)電流l發(fā)電機(jī)啟動(dòng)可靠，消除電池作為候備電源帶來不穩(wěn)定因素l當(dāng)發(fā)電啟動(dòng)后，超級(jí)電容器在逆變器的直流回路又可以做為一個(gè)超級(jí)濾波器，消除發(fā)電機(jī)在負(fù)載波動(dòng)的條件下電壓的波動(dòng)，如市電高壓、市電低壓、電壓瞬時(shí)落、減幅 振蕩、高壓脈沖、電壓波動(dòng)、浪涌電壓、

20、諧波失真、雜波干擾，頻率波動(dòng)等電源問題。從于保證對(duì)負(fù)載供電穩(wěn)定短時(shí)間不間斷電源短時(shí)間不間斷電源醫(yī)療醫(yī)療便攜電源超級(jí)電容器可以作為便攜式除顫器的放電電容。由電容所提供的大脈沖能量約為200-360J，單方向通過電極的全部電流加到病人身上。發(fā)達(dá)國(guó)家的一些公共場(chǎng)合開始采用便攜式除顫器，這樣可以盡早地挽救生命。其中的儲(chǔ)能電容器以采用超級(jí)電容器為最佳方案，如400J儲(chǔ)能僅需25F即可，即使按100F計(jì)算，其體積也僅僅為25*45mm。由于超級(jí)電容器的電壓很低，可以使用超級(jí)電容模組或用功率變換器將電壓提高到需要的水平 。PaceMaker 心臟起搏器, 用超級(jí)電容加小馬達(dá)充電,永久不用更換電池.+ 安裝于

21、電動(dòng)自行車上 與24V鉛酸電池并聯(lián)使用 10 只2.7V 220F超級(jí)電容最高電壓27V 重量非常輕: 38克/電容 冷起動(dòng): -40oC 快速充電: 2分鐘內(nèi) 腳踏和滑行能量回收效率為90%. 電池只有30%. 延長(zhǎng)電池壽命達(dá)一倍, 環(huán)保 超級(jí)電容: 充放電壽命為50萬次電動(dòng)自行車電動(dòng)自行車電梯電梯應(yīng)急電源 1）用于到達(dá)下一層 2）用于打開門 3）用于呼叫和照明系統(tǒng) 分布式電源 1）重型門 2）修理時(shí)期動(dòng)力供給 3）動(dòng)力平衡 4）減少電梯系統(tǒng)電纜為開啟門提供爆發(fā)動(dòng)力，16 x 56F UCs使用壽命25年，140,000飛行小時(shí)已經(jīng)通過空中客車公司資質(zhì)證明，于2004年測(cè)試已交付多于100k

22、 100F產(chǎn)品設(shè)計(jì)變成140F 產(chǎn)品每個(gè)A380上緊急啟動(dòng)16個(gè)門，2個(gè)長(zhǎng)期使用的登機(jī)門，14個(gè)應(yīng)急門。Airbus空中客車公司已證明的解決方案。在地面上，正常操作和緊急操作時(shí)，門必須被打開在飛行時(shí)，門必須被關(guān)上并鎖緊滑道必須在緊急情況被需要的時(shí)候膨脹 工作峰值負(fù)載60A待機(jī)時(shí)間8小時(shí)，（要求低自放電）總能量11000W可預(yù)測(cè)的充電級(jí)別，充電狀態(tài)持續(xù)監(jiān)視門控制器冗余電源限制質(zhì)量和體積航空航天航空航天 電動(dòng)汽車XH-150 plug-in hybrid SUV (1.6L/100km) 為電機(jī)啟動(dòng)提供強(qiáng)大啟動(dòng)力距 吸收馬達(dá)制動(dòng)過程中能量 保護(hù)蓄電池過放電，延長(zhǎng)使用壽命 提高電動(dòng)機(jī)車性能 如加速，

23、制動(dòng)等 超級(jí)電容能在短時(shí)間內(nèi)提供和吸收大的功率，而且能量回收效率高、充放電次數(shù)高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、工作溫度區(qū)域?qū)挘贿m合頻繁加速和減速的城市交通工況。 超級(jí)電容價(jià)格相對(duì)于電池要便宜, 適合低成本方案。 盡管超級(jí)電容比能量比較低，但是可以通過控制策略的研究，合理地進(jìn)行能量分配超級(jí)電容電動(dòng)游覽車 技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)： 電機(jī)輸出功率：5.0kW 充電器配置：150A/90V 超級(jí)電容器組件： 組件構(gòu)成：180只單體。 組件額定電壓：90V 組件工作電壓區(qū)間：90V-55V 基本使用工況：基本使用工況： 100%充電時(shí)間：10分鐘，其后需恒壓充電5分鐘 100%充放電循環(huán)壽命：50000次 續(xù)駛里程： 20

24、km（100%充電后， 時(shí)速30km/h， 工作電流30A ） 上海張江高科技園區(qū)上海張江高科技園區(qū)“創(chuàng)新示范線項(xiàng)目創(chuàng)新示范線項(xiàng)目” 上海崇明島超級(jí)電容電動(dòng)游覽車示范線項(xiàng)目上海崇明島超級(jí)電容電動(dòng)游覽車示范線項(xiàng)目電動(dòng)/混合動(dòng)力城市客車 提高混合電力、燃料電池的動(dòng)力效率 電容用于大量“停走”,加速期間或爬山時(shí) 適用于觀光車, 市內(nèi)公交車, 機(jī)場(chǎng)等 每輛車用8 - 12 只 48V 模塊 延長(zhǎng)電池壽命 提供大電流放電及停剎車能量回收 CDB10/6S型礦用一般型速充式電機(jī)車軍事領(lǐng)域軍事領(lǐng)域 采用混合電傳動(dòng)技術(shù)的采用混合電傳動(dòng)技術(shù)的13噸重噸重8輪重型戰(zhàn)術(shù)卡車，該車將電能存儲(chǔ)在輪重型戰(zhàn)術(shù)卡車，該車將電

25、能存儲(chǔ)在超級(jí)電容器中，與同級(jí)別的卡車相比超級(jí)電容器中，與同級(jí)別的卡車相比，燃油消耗率降低了，燃油消耗率降低了20%，并且可以，并且可以提供提供100千瓦的可輸出功率。停車時(shí)千瓦的可輸出功率。停車時(shí)，發(fā)電機(jī)能夠?yàn)橐粋€(gè)指揮控制中心或，發(fā)電機(jī)能夠?yàn)橐粋€(gè)指揮控制中心或一個(gè)野戰(zhàn)醫(yī)院提供所需的電力。一個(gè)野戰(zhàn)醫(yī)院提供所需的電力。 一款被稱為一款被稱為“ “先進(jìn)地面機(jī)動(dòng)車先進(jìn)地面機(jī)動(dòng)車” ”的的新型混合電傳動(dòng)車輛，該車的通用結(jié)新型混合電傳動(dòng)車輛，該車的通用結(jié)構(gòu)與構(gòu)與“ “影子影子” ”偵察、監(jiān)視與目標(biāo)指示車偵察、監(jiān)視與目標(biāo)指示車（RST-V）相似，車輪由輪轂永磁電）相似，車輪由輪轂永磁電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)也采用

26、磁電動(dòng)機(jī)公動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)電機(jī)也采用磁電動(dòng)機(jī)公司的司的130千瓦永磁水冷發(fā)電機(jī)，此外千瓦永磁水冷發(fā)電機(jī)，此外車上還裝有一個(gè)鋰離子電池組，能夠車上還裝有一個(gè)鋰離子電池組，能夠產(chǎn)生產(chǎn)生65千瓦的脈沖功率，可以為短程千瓦的脈沖功率，可以為短程靜默行駛提供動(dòng)力。靜默行駛提供動(dòng)力。 超級(jí)電容器配合蓄電池應(yīng)用超級(jí)電容器配合蓄電池應(yīng)用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)電啟動(dòng)系統(tǒng)，能有于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)電啟動(dòng)系統(tǒng)，能有效保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)其壽命，減效保護(hù)蓄電池，延長(zhǎng)其壽命，減小其配備容量，特別是在低溫和小其配備容量，特別是在低溫和蓄電池虧電的情況下，確?？煽啃铍姵靥濍姷那闆r下，確?？煽繂?dòng)。啟動(dòng)。 蓄電池在低溫環(huán)境放電能力蓄電池在低溫環(huán)境放電

27、能力明顯下降，會(huì)造成坦克戰(zhàn)車無法明顯下降，會(huì)造成坦克戰(zhàn)車無法啟動(dòng)，影響了軍事戰(zhàn)備。超級(jí)電啟動(dòng)，影響了軍事戰(zhàn)備。超級(jí)電容器的工作溫度范圍寬，可在容器的工作溫度范圍寬，可在-40環(huán)境工作，保證了電啟動(dòng)系環(huán)境工作，保證了電啟動(dòng)系統(tǒng)的正常供電，使坦克戰(zhàn)車一次統(tǒng)的正常供電，使坦克戰(zhàn)車一次啟動(dòng)成功啟動(dòng)成功 電磁炮也叫脈沖電源電磁炮，是電磁炮也叫脈沖電源電磁炮，是應(yīng)用電磁加速技術(shù)發(fā)射彈丸的一應(yīng)用電磁加速技術(shù)發(fā)射彈丸的一種種“純純”電能武器。電能武器。軌道式電磁炮發(fā)射原型由兩軌道式電磁炮發(fā)射原型由兩條平行的導(dǎo)軌組成，彈丸夾在兩條平行的導(dǎo)軌組成，彈丸夾在兩條導(dǎo)軌之間。兩軌接入電源，電條導(dǎo)軌之間。兩軌接入電源，電

28、流經(jīng)一導(dǎo)軌流向彈丸再流向另一流經(jīng)一導(dǎo)軌流向彈丸再流向另一導(dǎo)軌產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與電流相導(dǎo)軌產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與電流相互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的洛侖茲力推互作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的洛侖茲力推動(dòng)彈丸，達(dá)到很高的速度，理論動(dòng)彈丸，達(dá)到很高的速度，理論上可以到達(dá)亞光速。只需要一個(gè)上可以到達(dá)亞光速。只需要一個(gè)超大容積的電容器以滿足需求。超大容積的電容器以滿足需求。 瞬間釋放電容器儲(chǔ)藏的電能，獲瞬間釋放電容器儲(chǔ)藏的電能，獲得巨大的電流，瞬間的電磁感應(yīng)得巨大的電流，瞬間的電磁感應(yīng)將獲得瞬間驚人的電磁推動(dòng)力。將獲得瞬間驚人的電磁推動(dòng)力。 應(yīng)用電路設(shè)計(jì)應(yīng)用電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)應(yīng)用（放電）電路設(shè)計(jì)應(yīng)用（放電）電路設(shè)計(jì)應(yīng)用

29、電路設(shè)計(jì)應(yīng)用電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)：要點(diǎn)：充電和管理（實(shí)例）應(yīng)用電路設(shè)計(jì)應(yīng)用電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì) 由于所采用的超級(jí)電容器組是采用400個(gè)單體電容串接而成。在超級(jí)電容器工作在充電狀態(tài)時(shí)，各單體電壓會(huì)因?yàn)楦麟娙輩?shù)不同而存著差異，因此，需要實(shí)時(shí)檢測(cè)各單體電容的狀態(tài)，通過必要的措施以均衡單體電容電壓。該控制模塊根據(jù)所采集到的各個(gè)單體的相關(guān)物理量（電壓、電流、溫度），對(duì)每一個(gè)單體體電容充電狀態(tài)作出判斷，并對(duì)單體電容進(jìn)行必要的均壓，以防止單體電容充電不足或過充。其中，超級(jí)電容智能充電與管理模塊采用基于CAN協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，將所有的單體電容器進(jìn)行分組，如400個(gè)單體電容可分為40組，每組單體電容個(gè)數(shù)為10個(gè)，其中，每個(gè)電容器組配置一個(gè)掛接在CAN總線網(wǎng)絡(luò)的單體電容狀態(tài)檢測(cè)（電壓、電流、溫度等狀態(tài)參數(shù)）和均衡控制器，40個(gè)檢測(cè)與均衡控制器與主控制器組成智能電容器充電網(wǎng)絡(luò)。其中，每個(gè)檢測(cè)與均衡控制器同時(shí)完成每個(gè)單體電容的電壓、電流、溫度等物理量的檢測(cè)和均衡控制。一個(gè)主控制器實(shí)時(shí)采集超級(jí)電容器總電壓和電流，并通過CAN總線接收控制臺(tái)的控制命令進(jìn)行充放電控制。充電電路設(shè)計(jì)充電電路設(shè)計(jì)CAN接口接口CAN總線接口示意圖充電電源控制接口充電電源控制接口