超级电容器在汽车启动中的应用

　　3 超级电容器在汽车启动中的应用

　　3.1 电性能的改善

　　超级电容器与蓄电池并联时，汽车启动过程的电压波形如图4所示，电流波形如图5所示。与图1和图2相比，启动瞬间电压跌落由只采用蓄电池时的3.2V提升到7.2V；启动电流从560 A提高到l200 A；启动瞬时的电源输出功率从2 kW上升到8.7kW；启动过程的平稳电压由7 V提高到9.4 V；启动过程的平稳电流由280 A提高到440 A；启动过程的电源平稳输出功率从2.44 kW提高到4.12 kW。

　　3.2 启动性能的改善

　　超级电容器与蓄电池并联应用可以提高机车的启动性能。将超级电容器(450 F/16.2 V)与12 V、45Ah的蓄电池并联来启动安装1.9升柴油机的汽车，在10℃时平稳启动。尽管在这种情况下不连接超级电容器蓄电池也可以启动，但采用超级电容器与蓄电池并联时启动电动机的速度和性能都非常好。由于电源输出功率的提高，启动速度由仅用蓄电池时的300 r/m增加到450 r/m。超级电容器尤其能提高汽车在冷天的启动性能(更高的启动转矩)，在-20℃时，由于蓄电池的性能大大下降，很可能难以正常启动或需多次启动才能点火，而超级电容器与蓄电池并联时仅需一次点火，其优点是非常明显的。

　　3.3 蓄电池应用状态的改善

　　超级电容器与蓄电池并联时，由于超级电容器的等效串联电阻(ESR)远低于蓄电池的内阻，因此，在启动瞬间，1 200 A启动电流中的800 A电流由超级电容器提供，蓄电池仅提供400 A的电流，明显低于仅采用蓄电池的56

0 A，有效降低了蓄电池极板的极化，阻止了蓄电池内阻的上升，使启动过程的平稳电压得到提高。最为重要的是蓄电池极板极化的减轻不仅有利于延长蓄电池的使用寿命，而且也可以消除频繁启动对蓄电池寿命的影响。