超级电容在电动汽车上的应用探讨
电动汽车的电池和超级电容
电动汽车的电池和超级电容仿真结果表明，省油的混合动力电动汽车可以设计成使用电池或者超级电容，而这是由两者之间的技术成本和使用年限决定的。
摘要电池和超级电容器在纯电动汽车、充电保持型混合动力汽车和插电式混合动力汽车上的电能存贮单元中应用已经被详细地进行了研究。
对于混合动力汽车而言，内燃机和氢燃料电池的使用时作为初级的替代能源来考虑的。
研究重点是锂电池和碳/双层碳超级电容器作为能量存贮技术非常可能应用在未来汽车上。
这项研究的主要结果如下：1）电池和超级电容器的能量密度和功率密度特点对设计纯电动汽车、充电保持型混合动力汽车和插电式混合动力汽车有着足够的吸引力。
2）持续充电，混合动力汽车引擎动力可以被设计成使用电池或者超级电容器从而使燃油经济性改善50%甚至更好。
3）插电式混合动力汽车可以设计成相对较小的锂电池使有效行程在30-60公里的范围内。
对较长的日常驾驶范围（80-150公里）插电式混合动力汽车燃油经济消耗率可以非常高（大于100mpg），因为绝大部分能量（大于75%）通过电流用于驱动汽车。
4）轻度混合动力汽车可以设计使用一个储能容量75-150Wh的超级电容器。
使用超级电容器时的燃油经济性提升要比使用同质量的电池组高10%-15%这是因为超级电容器的高效率和更高效率的引擎运转。
5）用氢燃料电池供能的混合动力汽车可以使用电池组或者超级电容器作为储能器。
仿真结果表明，在同等车重和道路负载情况下，燃料电池汽车的等效燃油经济性是汽油机汽车燃油经济性的2-3倍。
相比一辆引擎驱动的混合动力汽车，氢燃料电池的等效燃油经济性会是它的 1.66-2倍。
关键词：电池组控制策略燃料电池混合动力汽车改善燃油经济性超级电容器I. 引言为了提高传动系统效率，提供比其他道路交通方式更加节省石油能量，世界各地的汽车公司正在开发混合动力和燃料电池引擎。
这些车辆的动力传动系统利用电动机和电能储存器补充引擎输出或者车辆在加速和巡航时燃料电池的补充以及制动时的能量回收。
超级电容在电动汽车上的应用探讨
辆仿真软件系统 ， 进行 了在典型 的道路环境 （ 驾驶工 况） 的仿 真研究 。仿真结 果表 明： 下 建立 的各驱动 系统的数学 模型正确 ， 该车 的性能也基本 与试验结果相吻合 。
关键词 ： 电动汽车 ； 超级 电容 ； 仿真 ； 驾驶工况
ｄ ｉ１．９ ９ ｊｉ ｎ １０ －２０ ２ １． １０ ９ ｏ：０ ３６ ／．ｓ ．０ ３４ ５ ．０ ２ ０ ．０ ｓ
污染 。如 何把 制动所 消耗 的能 量 回收到 电池 中是一
极化 电极 … 一 极化电极
个能 量管 理 系统 中的关键 。由于蓄 电池充 电是 通过
化 学反应 来 完 成 的 ， 需 时 间较 长 ， 制 动 时 间较 所 但
短， 因而 回收能 量 效 果不 佳 。超 级 电容 是 介 于 蓄 电
池 和 电容器之 间 的一 种 能 量 存储 器 ， 具 有 优 良的 它
图 １ 超 级 电 容 器 工 作机 理
脉 冲充 放 电性 能 和大容 量储 能性 能 。
超 级 电容 是 根 据 电化 学 双 电平 理 论 研 制而 成 的 ， 工作机 理如 图 １ 示 。当 向电极充 电时 ， 于 其 所 处 理 想化 电极状 态 的 电极 表面 电荷将 吸 引周 围电解 质 溶 液 中 的异 性离 子 ， 这些 离子 附 于 电极 表 面形 成 使 双 电荷层 ， 构成 双 电层 电容 。 由于 两 电荷 层 的距 离 非常小 （ 般 在 ０ ５ ａ 以下 ） 加 之采 用 特 殊 电极 一 ． ｍ ，
强大 脉 冲功率 的物理 二 次电源 。超级 电容器结 构形 式 大致分 为两 种 ： 种是 圆柱状 电容 器 ， 一 即把基 片卷
绕起来装进圆形金属外壳内， 这种 电容器适用 于低 电压大电流充放电的情况 ； 另一种是叠层式的， 即将
电动汽车的车载能源储存和超级电容技术
电动汽车的车载能源储存和超级电容技术近年来，电动汽车的兴起为环境保护和能源危机带来了新的解决方案。
然而，电动汽车的发展面临着一个共同的挑战，即如何存储和释放车载能源。
本文将着重讨论电动汽车的车载能源储存技术和超级电容技术。
一、电动汽车的车载能源储存技术1.1 锂离子电池锂离子电池是当前最为广泛应用的电动汽车车载能源储存技术之一。
它具有高能量密度、较长的使用寿命和可快速充电的特点。
此外，锂离子电池还能够适应不同的工作温度范围，使其在各种环境条件下都能够可靠运行。
然而，锂离子电池的成本较高且存在着资源稀缺的问题，因此有必要寻求其他的车载能源储存技术。
1.2 燃料电池燃料电池是另一种常见的电动汽车车载能源储存技术。
它通过将氢气与氧气反应产生电能，实现能量的转化和存储。
燃料电池具有高能量密度、长续航里程和零污染排放等优点。
然而，燃料电池的制造和储存过程相对复杂，还存在着氢气的储存和供应问题，因此需要进一步的技术改进和成本降低。
1.3 固态电池固态电池是一种新兴的电动汽车车载能源储存技术。
与传统的液态电池相比，固态电池具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更快的充电速度。
此外，固态电池还具有较好的安全性能，能够有效减少火灾和爆炸的风险。
然而，固态电池的制造工艺和成本仍面临着挑战，需要进一步研究和发展。
二、超级电容技术超级电容是一种能够快速充电和放电的能源储存设备，被广泛应用于电动汽车的车载能源储存中。
与传统电池相比，超级电容具有高功率、长使用寿命、低温影响小等特点。
此外，超级电容的充放电效率也远高于传统电池，使得电动汽车能够更加高效地利用能量。
然而，虽然超级电容技术在电动汽车领域有着广泛的应用，但其能量密度相对较低，需要更多的空间来存储相同的能量。
因此，超级电容技术仍然需要进一步的研究和改进，以提高其能量密度和容量。
三、电动汽车的未来发展方向随着科技的不断进步和创新，电动汽车的车载能源储存技术和超级电容技术也在不断演变和改进。
超级电容器在电动车上的应用
中心议题：超级电容器基本原理与传统电容器、电池的区别解决方案：超级电容器在刹车时再生能量回收在启动和爬坡时快速提供大功率电流现在，城市污染气体的排放中，汽车已占了70％以上，世界各国都在寻找汽车代用燃料。
由于石油短缺日益严重人们都渐渐认识到开发新型汽车的重要性，即在使用石油和其它能源的同时尽量降低废气的排放。
超级电容器功率密度大，充放电时间短，大电流充放电特性好，寿命长，低温特性优于蓄电池，这些优异的性能使它在电动车上有很好的应用前景。
在城市市区运行的公交车，其运行线路在20公里以内，以超级电容为唯一能源的电动汽车，一次充电续驶里程可达20公里以上，在城市公交车将会有广阔的应用前景。
电动汽车属于新能源汽车，包括纯电动汽车，BEV）、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle，FCEV）三种类型。
它集光、机、电、化各学科领域中的最新技术于一体，是汽车、电力拖动、功率电子、智能控制、化学电源、计算机、新能源和新材料等工程技术中最新成果的集成产物。
电动汽车与传统汽车在外形上没有什么区别，它们之间的主要区别在于动力驱动系统。
电动汽车采用蓄电池组作储能动力源，给电机驱动系统提供电能，驱动电动机，推动车轮前进。
虽然电动汽车的爬坡度、时速不及传统汽车，但在行驶过程中不排放污染，热辐射低，噪音小，不消耗汽油，结构简单，使用维修方便，是一种新型交通工具，被誉为“明日之星”，受到世界各国的青睐。
超级电容器简介超级电容器又称为电化学电容器，是20世纪年代末出现的一种新产品，电容量高达法拉级。
以使用的电极材料来看，目前主要有3种类型：高比表面积碳材料超级电容器、金属氧化物超级电容器、导电聚合物超级电容器。
1基本原理根据电化学电容器储存电能的机理的不同，可以将它分为双电层电容器，EDLC）和赝电容器（Pesudocapaeitor）。
碳基材料超级电容器能量储存的机理主要是靠碳表面附近形成的双电层，因此通常称为双电层电容；而金属氧化物和导电聚合物主要靠氧化还原反应产生的赝电容。
超级电容器在汽车启动中的应用
AUTO PARTS | 汽车零部件超级电容器在汽车启动中的应用周美玲 刘欣欣长春汽车工业高等专科学校 吉林省长春市 130013摘 要： 在汽车启动过程中，传统汽车采用的是直流万向电机启动器。
在起动的瞬间，电机转速为零，机械传动部分有很大的阻尼，而且起动电路的电枢电阻、蓄电池电阻和线路电阻都很低，所以起动电流很大，可达数百台万向电机。
当超级电容器与蓄电池并联时，汽车启动过程会得到极大的改善。
超级电容器具有使用寿命长、电流密度大、环保等优点。
此外，它们的能级可以从它们的终端电压估计出来。
由于超级电容器供电的电动汽车只需充电30秒就可以运行20分钟以上，因此充电电动汽车不会成为主要问题。
关键词：超级电容器 汽车启动1 超级电容器概述当今燃料电池汽车发展面临的最大挑战是汽车充电和管理。
电动汽车与燃料电池发电机打算的平均功率只。
由于燃料电池内部电化学特性缓慢，不能满足瞬态负载要求。
在这些框架工厂的利用能源储存设备（如电池，超级电容器）是必不可少的快速电力输送。
另一方面，电动汽车的驱动侧应采用异步电动机磁场定向矢量控制，以避免固有的耦合效应（即转矩和磁通都是电压或电流和频率的函数），这种耦合效应使系统响应迟缓，容易导致系统不稳定。
在许多系统中，能源储存正成为越来越重要的资产。
在各种储能技术中，超级电容器具有功率密度高、循环寿命长等优点。
事实上，基于超级电容器的能量存储系统已经被广泛应用，包括智能电网，电动汽车，无线传感器网络，以及生物医学设备。
一些著名的汽车公司，如通用汽车、福特、卡夫、丰田、本酒、日产等都有以内燃机和电动机为能源的混合动力技术这个这种混合动力汽车的超级电容器具有高功率密度，使用寿命长，高功率密度，高压缩性和安全。
超级电容器在汽车上的应用，可以在启动或制动时迅速释放或吸收负载上的能量，避免发动机处于低速、重载状态，高转速、高负荷，使发动机在理想状态下运转，节省燃油，减少污染减少了。
所以超级电容器已成为未来电动汽车发展的重要方向之一。
超级电容器的原理及应用
超级电容器的原理及应用超级电容器，是一种能储存大量电能并且能够快速放电的电子元件。
它在电子领域中应用广泛，能够提供大电流，具有快速充放电特性，而且寿命长、体积小等优点。
本文将详细介绍超级电容器的原理及应用。
超级电容器的原理：超级电容器的工作原理其实很简单，在超级电容器中有两个电极，它们之间由电解质隔开。
当电容器充电时，正极电极会吸收电子，而负极电极则会失去电子，这样就形成了电压差。
当需要放电时，正负极电极之间的电子会快速流动，使得电容器迅速放出储存的电能。
1.电动车辆：超级电容器可以用于电动汽车及混合动力汽车的能量回收系统中。
在车辆减速或制动时，电动机会成为发电机，将动能转化为电能，并存储在超级电容器中。
当车辆需要加速时，超级电容器可以迅速释放储存的能量，提供给电动机，从而减轻电池的负担，延长电池的使用寿命。
2.工业设备：超级电容器也被广泛应用于工业设备中，特别是需要进行瞬时大电流输出的设备。
正常电池无法提供足够的电流以满足这些设备的需求，而超级电容器可以在短时间内提供高达几十安培的电流输出，能够满足工业设备的需要。
3.可穿戴设备：随着智能可穿戴设备的普及，对于电池的体积和重量要求越来越高。
超级电容器因为体积小，重量轻而被广泛应用于智能手表、智能眼镜等可穿戴设备中，能够为这些设备提供可靠的能量支持。
4.风能储能：超级电容器也可以用于风力发电系统的能量存储。
风能是一种不稳定的能源，风力发电系统在风大的时候会产生超出负荷的电能，而风小的时候又无法满足负荷需求。
超级电容器可以在风力充足时存储多余的能量，风力不足时释放储存的能量，平衡系统的供需关系。
超级电容技术的应用前景
超级电容技术的应用前景超级电容技术（SC技术）是新型的电能存储技术之一，相比于传统电池和蓄电池，具有瞬间高电流输出能力、长寿命、低自放电、高效率等特点，被广泛应用于各种领域。
本文将就超级电容技术的应用前景展开讨论。
首先，超级电容技术被广泛应用于交通运输领域。
交通工具的能量收集和储存一直是一个难点，而超级电容技术可以在短时间内完成收集和储存，满足高强度的动力需求。
比如，在轨电车的牵引系统中，超级电容技术可以实现能量回收，将制动能量转化为电能存储，同时能够快速释放能量，满足车辆爬坡等高动力要求。
此外，在电动汽车中，通过与电池组搭配使用，超级电容技术可以充当快速充电系统，缩短充电时间，提高能源利用率，是电动汽车发展的有力支持。
其次，超级电容技术在智能电网中的应用也非常广泛。
智能电网的主要目标之一是提高电网的可靠性和稳定性，而超级电容技术可以作为一种“柔性电源”，具有较快的响应速度，可以对瞬时和短时的电能波动进行平滑调节，解决了传统电池储能技术长充电时间和锂电池安全风险等问题。
此外，在电力储能领域，超级电容技术可以用于支持电网频率调节、备用电力以及电力削峰填谷等方面，极大地提高了电网的稳定性和安全性。
另外，超级电容技术也在航天、军事、医疗等领域得到广泛应用。
在航天领域，超级电容技术被用于制作航天器电路板、电磁阻尼器等部件，提高了航天器的可靠性和性能。
在军事领域，超级电容技术则被用于高速摄像机、弹头电力系统、侦察和搜索设备等，改善了战术性能。
在医疗领域，超级电容技术被用于制作高精度病床等设备，提升了医疗技术水平。
最后，超级电容技术的技术发展和市场前景也十分看好。
国家对新能源汽车、智能电网、航天、军工等领域的支持力度不断加大，为超级电容技术在相关领域的应用提供了更广阔的市场空间。
同时，超级电容技术的包容性和兼容性高，可以与其它技术（如锂电池）搭配使用，进一步增强其应用能力和发展前景。
总之，超级电容技术的应用前景十分广泛，涉及领域也越来越多。
电动汽车驱动中的超容原理及应用
电动汽车驱动系统中的超级电容原理及应用超级电容是一种电化学装置，是介于电池和普通电容之间的过渡部件。
其充放电过程高度可逆，可进行高效率（0.85～0.98）的快速（秒级）充放电。
其优点还包括比功率高、循环寿命长、免维护等。
以前由于超级电容的比能量过低，放电时间太短，难以应用于汽车领域。
随着超级电容技术的迅速发展，目前成为汽车领域研究和应用的新热点。
超级电容不仅适合用作汽车发动机起动、动力转向等子系统的辅助能源，而且还可以与电池、燃料电池等结合用作电动汽车的辅助能源，从而提高电池寿命，弥补燃料电池比功率不足，最大限度的回收制动能量等。
总之，其在汽车领域有十分广阔的应用前景。
超级电容的原理与分类准确的说，超级电容应该叫做电化学电容器（Electrochemical Capacitor）。
它能提供比电解电容器更高的比能量，比电池更高的比功率和更长的寿命。
根据使用电极材料的不同可以把超级电容分为三类：1、使用碳电极的双电层电容器(Double Layer Capacitor，DLC)如图1所示，可以把双电层超级电容看成是悬在电解质中的两个非活性多孔板，电压加载到两个板上。
加在正极板上的电势吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子。
从而在两电极的表面形成了一个双电层电容器。
图1 双电层超级电容器DLC本质上是一种静电型能量储存方式。
所以双电层电容的大小与电极电位和比表面积的大小有关，因而常常使用高比表面积的活性碳作为双电层电容器的电极材料，从而增加电容量。
例如，活性碳在经过特定的化学处理后，表面积可以达到1000m2/g，从而使单位重量的电容量可达100F/g，并且电容的内阻还能保持在很低的水平。
碳材料还具有成本低，技术成熟等优点。
该类超级电容在汽车上应用也最为广泛。
2、使用金属氧化物电极的超级电容器，原来是指贵金属氧化物RuO2 、IrO2 作为电极的电容器。
通过发生可逆的氧化/还原反应，使电荷在两个电极上发生转移的同时产生吸附电容。
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Movable Power Station ＆ Vehicle
No． 1 2012
度、能量密度之间关系的曲线比较，超级电容器功率 密度较高。
2） 极长的充放电循环寿命 超级电容器在充 放电过程中没有发生电化学反应，其循环寿命可达 104 次以上。当今蓄电池的充放电循环寿命只有数 百次，只有超级电容器的几十分之几。
2012 年 第 1 期
移动电源与车辆
31
櫬櫬櫬櫬毬 相关技术
櫬毬
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櫬毬
超级电容在电动汽车上的应用探讨
唐 鹏，周玉柱
（ 合肥锻压集团，合肥 230601）
摘 要： 电动汽车的设计是未来汽车工业改造和发展的必经过程，故确定动力性系统的指标与控制方法是需 要研究的问题。介绍了作为电动汽车唯一能源的超级电容的特点、存在的问题以及研发情况。基于 ADVISOR 车 辆仿真软件系统，进行了在典型的道路环境（ 驾驶工况） 下的仿真研究。仿真结果表明： 建立的各驱动系统的数学 模型正确，该车的性能也基本与试验结果相吻合。
放电，并且使用寿命比电池大的多，这使得其充放电
效率对性能的发挥有着极其重要的影响。超级电容
器组的时间常数是决定超级电容器组充放电效率的
重要因素。超级电容器组的充放电时间的确定主要
从如下方面考虑： 超级电容器组的充放电效率。
假设电容组以恒定的电流 I 充放电，经过时间 t
后，电容器组电量从 Q1 到 Q2 ，相应的电压由 U1 到 U2 ，则电容器组存储释放的能量 E 为：
关键词： 电动汽车； 超级电容； 仿真； 驾驶工况 doi： 10． 3969 / j． issn． 1003-4250． 2012． 01． 009 中图分类号： U469． 72 文献标识码： A 文章编号： 1003-4250（ 2012） 01-0031-05
随着科技的进步，近年来出现了一种新的元器 件———超级电容。这种新型的电子器件比蓄电池高 10 倍以上的功率密度和 100 倍以上的充放电速率。 利用超级电容可以迅速地吸收和释放制动再生能 量。汽车在行驶过程中有一部分能量因热量散发和 制动而消耗掉，特别是在城市中行驶，经常遇到交通 信号的提示，这样不仅造成能源浪费，而且增加环境 污染。如何把制动所消耗的能量回收到电池中是一 个能量管理系统中的关键。由于蓄电池充电是通过 化学反应来 完 成 的，所 需 时 间 较 长，但 制 动 时 间 较 短，因而回收能量效果不佳。超级电容是介于蓄电 池和电容器之间的一种能量存储器，它具有优良的 脉冲充放电性能和大容量储能性能。
的负载时，其可以达到的最大输出功率，计算公式为 P = U2 / ( 4R) ，此处 U 为电容器的初始电压，而 R 为
电容器的等效串联电阻。
i） 放电效率 在一个特定的充放电循环中，电
容器放出的能量占充入的能量的百分比。
2． 2 超级电容充放电时间常数的确定
超级电容作为一种高功率动力源，可大电流充
空载时间
sec
259
停车次数
17
表 2 纯电动汽车的主要仿真数据
项目
单位
数值
最大装载质量
kg
1 026
轴距 迎风面积
mm
2 512
ηC
=
E E + ER
=
t + 2τ[ 1
t － 2β/（ 1
+ β） ]
ηd
=
E － ER E
=
1
－
2tτ（
1
－
1
2β +
β）
根据以上可以知道，对于相同的 τ ，超级电容器
组效率随充放电深度增大而减小，随充放电时间 t
增大而增大。对于相同的 β ，ηC 永远大于 ηd ； 同时 τ 越小，相同放电时间效率也越高，并且基本上接
1） 很高的功率密度 超级电容器的内阻很小， 且在电极液界面和电极材料本体内均能够实现电荷 的快速贮存和释放，因而它的输出功率密度高达数 kW / kg，是一般蓄电池的数十倍。超级电容器和电 化学电容器、充电电池和燃料电池等电池的功率密
收稿日期： 2012-02-13 作者简介： 唐鹏（ 1977 － ） ，男，安徽合肥人，合肥锻压集团工程师，硕士，主要从事电动汽车动力性研究，E-mail： hf_tangpeng@ 163． com。
超级电容器也称电化学电容器，因其存储能量 大，质量轻，可多次充放电而成为一种新型的储能装 置。超级电容器有以下优势：
1） 电容量大 超级电容器采用活性炭粉与活 性炭纤维作为可极化电极，与电解液接触的面积大 大增加。根据电容量的计算公式，两极板的表面积 越大，则电容量越大。因此，一般双电层电容器容量 很容易超过 1F，它的出现使普通电容器的容量范围 骤然跃升了 3 ～ 4 个数量级，
4） 高可靠性 超级电容器工作过程中没有运 动部件，维护工作极少，因而超级电容器的可靠性是 非常高的。
5） 比能量低 比能量低是目前超级电容器的 显著缺陷，并在一定程度上限制了电动汽车的续驶 里程。
6） 非常短的充电时间 从目前已经做出的超 级电容器充电试验结果来看，全充电时间只要 10 ～ 12 min； 蓄电池在这么短的时间内是无法实现全充 电的。
3） 贮存寿命极长 超级电容器充电之后贮存 过程中，虽然也有微小的漏电电流存在，但这种发生 在电容器内部的离子或质子迁移运动乃是在电场的 作用下产生的，并没有出现化学或电化学反应，没有 产生新的物质，而且，所用的电极材料在相应的电解 液中也是稳定的，故理论上超级电容器的贮存寿命 几乎可以认为是无限的。
4 仿真分析
仿真模型采用向前仿真和向后仿真相接合的仿 真方法。在电动汽车设计过程中，向后仿真一般用 于初期的系统预估，即对所需开发的电动汽车整车 结构及相应的控制策略作初步的筛选与评估。前向 仿真则是实际汽车系统组装前，通过对已选定的部 件进行详细设计和动态模拟，在寻求优化与之匹配 的整车控制策略的原则指导下，适当改进部件，以达 到整车性能满足设计要求，在各子系统中都已建立 了模块，通过模块的住址建立电动汽车模型，之后选 择行驶工况进行性能的仿真。
1 超级电容器的机理与特点
1． 1 超级电容器的机理［1］ 超级电容器是一种具有超级储电能力、可提供
图 1 超级电容器工作机理
强大脉冲功率的物理二次电源。超级电容器结构形 式大致分为两种： 一种是圆柱状电容器，即把基片卷 绕起来装进圆形金属外壳内，这种电容器适用于低 电压大电流充放电的情况； 另一种是叠层式的，即将 电极基片叠起来，组装在塑料或金属壳内，这种电容 器用在高电压小电流充放电的情况下比较合适。 1． 2 超级电容器的特点［2］
危险的或是几乎不可能的。 4） 很宽的工作温度范围 蓄电池很难在高低
温，特别是低温环境下工作； 超级电容器用的材料是 安全和无毒 的，而 铅 酸 蓄 电 池、镍 镉 蓄 电 池 均 具 有 毒性。
5） 超级电容器可以任意并联使用来增加电容 量，如采取均压措施后，还可以串联使用。
尽管有在能量存储上的优势，但超级电容器还 是不能和电化学蓄电池相比，即使是铅酸蓄电池也 能比超级电容器多存储 10 倍以上的能量。
超级电容是根据电化学双电平理论研制而成 的，其工作机理如图 1 所示。当向电极充电时，处于 理想化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质 溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面形成 双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离 非常小（ 一般在 0． 5 nm 以下） ，加之采用特殊电极 结构，使电极表面积成万倍地增加，从而产生极大的 电容量，电容器的这种极化作用可以储存电能。
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Movable Power Station ＆ Vehicle
No． 1 2012
表 1 UDDS 道路循环工况参数
项目
单位
数值
循环时间
sec
1 369行驶路程 Nhomakorabeakm
11． 99
最高车速
km / h
91． 25
平均车速 最大加速度 最大减速度
km / h m / s2 m / s2
31． 51 1． 48 － 1． 48
结果显示了实际车速能够很好的贴近循环工况车 速。
通过仿 真 计 算，该 纯 电 动 汽 车 的 最 高 车 速 为 83． 8 km / h； 30 km / h 行驶时的爬坡度为 5． 6% ； 最大 加速 度 为 0． 9 m / s2 ； 0 ～ 40 km / h 的 加 速 时 间 为 20． 6 s。该结果与道路试验结果基本吻合。
d） 等效串联电阻 当一个电容器被模拟为包 括电感、电容、电阻的等效模拟电路时，其中的电阻 部分即为等效串联电阻。等效串联电阻可以利用交 流阻抗技术或电流阶跃技术测试得到。
e） 放电容量 电容器在放电过程中可以放出 的全部容量，具体计算方法是将放电过程中一个瞬 间的电压与电流的乘积对放电时间进行积分。
2 超级电容主要参数及充放电时间常数的 确定
2． 1 超级电容主要参数［3］ a） 工作电压 电容器能够连续长期保持的最
大电压。 b） 电流 对电容器进行充电后，为使电容器在
某一电压处于稳定状态而从外部施加的一个电流。 c） 时间常数 如果一个超大容量电容器能够
模拟为一个电容和一个电阻的简单串联组合，则该 电容和电阻的乘积便为时间常数，其单位为 s，相当 于将电容器恒压充电至满充容量的 63． 2% 时所需 的时间。
f） 理想存贮能量 电容器存贮能量的理想值。
对于一个简单的电化学电容器，其理想存贮能量值 可以通过 E = 0． 5 CU2w 来计算，其中 C 为电容器的 容量； Uw 为电容器的工作电压。
g） 平均放电功率 平均放电电流和平均放电
电压的乘积即为平均放电功率。
h） 最大输出功率 当为电容器外接一个合适
图 2 纯电动汽车系统的模型实现