العربية

Solutions

سوبر مكثف البطارية جنبا إلى جنب الكهربائي في الدراجات الكهربائية

2020-04-24

في هذا المقال مجموعة من المكثفات الفائقة و البطارية على دراجة كهربائية لتشكيل ثنائي نظام امدادات الطاقة. مزدوجة مصدر وضع اتصال تم تصميم سوبر مكثف يمكن توصيل البطارية بالتوازي من خلال ثنائية الاتجاه DC/DC محول ، بحيث سوبر مكثف يمكن أن يطلق المزيد من الطاقة. الأمثل حالة عمل مستمر من الطاقة بشكل فعال يضمن البطارية من أثر يطيل عمر خدمة البطارية.

1. ملخص

كما على بعد مسافة قصيرة السيارة مع الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة السفر مريحة, غلاية الأبيض القيادة ورحب من قبل المستهلكين. في الوقت الحاضر, المشاكل القائمة من E-الدراجة أساسا هي خدمة الحياة وكثرة استبدال البطارية ، التخزين الطويل و وقت شحن البطارية المحدودة الشحن والتفريغ مرات ، وضعف الاتصال, الخ. ولذلك البطارية هي العناصر الرئيسية التي تؤثر على أداء و جودة E-الدراجة, و أيضا المشكلة الرئيسية التي تقيد تنمية E-الدراجة. في السنوات الأخيرة العديد من البلدان مع العلم والتكنولوجيا المتقدمة ملتزمون البحث والتطوير الجديدة الدراجات الكهربائية والبطاريات ، بما في ذلك عالية الطاقة النيكل الكادميوم والزنك والنيكل والنيكل الهيدروجين ، ليثيوم بوليمر وخلايا الوقود. نيكل بطارية الهيدروجين على نطاق واسع في اليابان وأوروبا وأمريكا ، ليثيوم أيون/ بطارية ليثيوم بوليمر هو أيضا على نطاق واسع.العديد من معاهد البحوث في الصين هي أيضا بنشاط تطوير بطاريات جديدة على e-الدراجات ، ولكن حوالي 95% من e-الدراجات النارية لا تزال تستخدم التقليدية بطاريات الرصاص الحمضية. ومع ذلك ، بسبب قصر عمر بطارية الرصاص الحمضية ، فإنه يحتاج إلى استبداله في حوالي سنة واحدة. وعلاوة على ذلك, عندما الدراجات الكهربائية بدأت, تسريع, تواجه رياحا عكسية و تحميل البطارية يحتاج إلى توفير عشرات أمبير الحالية إلى قيادة السيارات في فترة قصيرة من الوقت ، ولكن بطارية الرصاص الحمضية من الصعب تحقيق هذه الكبيرة الحالية سوف يسبب تأثير الأضرار التي لحقت البطارية التي سوف تؤثر تأثيرا خطيرا من عمر البطارية والمسافة المقطوعة. في هذه المقالة, سوبر مكثف البطارية يتم الجمع بين قيادة الدراجات الكهربائية ، وضع الاتصال المزدوج إمدادات الطاقة تم تصميم معقول. وفقا لخصائص من الدراجات الكهربائية محرك الأقراص التحكم في تصميم استراتيجية. استراتيجية المكافحة يمكن تحسين فعالية أداء الدراجات الكهربائية ، تمديد حياة الخدمة من البطارية ، ولها سوق كبيرة احتمال.

2. سوبر مكثف

سوبر مكثف ، المعروف أيضا باسم الكهروكيميائية مكثف ، هو نوع من جهاز تخزين الطاقة بين البطارية و مكثف. ليس فقط لديه خصائص السريع الشحن والتفريغ كما مكثف ، ولكن أيضا تخزين الطاقة الآلية البطارية الكهروكيميائية.

المكثفات الفائقة لديها الخصائص التالية:

موضوع كبير السعة. السعة من واحد سوبر مكثف 2000-10000 مرات أكبر من كهربائيا مكثف من نفس الحجم ، والتي يمكن أن تصل إلى آلاف الطرق أو عشرات الآلاف من فاراد.

رتبة عالية كثافة الطاقة. سوبر مكثف يمكن أن توفر كبيرة لحظية الحالي. في الوقت الحالي يمكن أن تصل إلى مئات الآلاف من أمبير و كثافة الطاقة هو ما يقرب من 100 ضعف البطارية التي يمكن أن تصل إلى 1000W/كجم.

انا شحن سريع. شحن لبضع دقائق يمكن أن تصل إلى أكثر من 95% من السعة.

④High كفاءة تحويل الطاقة وقوية المسؤول عن تصريف قبول القدرة. دورة الطاقة كفاءة عالية الحالية الشحن والتفريغ أكثر من 90% من فقدان الطاقة الصغيرة أثناء الشحن والتفريغ.

⑤Long دورة الحياة. تحت ظروف الاستخدام العادية ، عدد الدورات يمكن أن تصل إلى أكثر من 100 ، 000 مرة.

⑥Wideworking نطاق درجة الحرارة و موثوقية عالية. يمكن أن تعمل بشكل طبيعي, آمن و موثوق في درجة حرارة تتراوح من - 40-65 ° c.

3. المكثفات الفائقة جنبا إلى جنب مع البطاريات

سوبر مكثف البطارية يتم الجمع بين المعقول لتشكيل المزدوج إمدادات الطاقة ، والتي رتبت على الدراجات الكهربائية معا قيادة الدراجات الكهربائية. عندما الدراجات الكهربائية يمتد عادة على طريق مستو ، هو مدعوم من بطارية وحده. في مرحلة بدء التسلق تسريع وغيرها من احتياجات فورية عالية الطاقة, سوبر مكثف البطارية توفير الطاقة الحركية في نفس الوقت. عندما الدراجات الكهربائية هو فرملة المحرك يولد الكهرباء و سوبر مكثف مخازن الطاقة لتحقيق الطاقة وإعادة التدوير. مزيج من سوبر مكثف البطارية يمكن أن تكمل بعضها البعض وتحسين أداء القائمة البطارية و إطالة عمر خدمتها. ومع ذلك ، فإن سوبر مكثف منخفضة كثافة الطاقة الكبيرة سلسلة المقاومة الداخلية. إذا كانت سلسلة سوبر مكثف البنك متصل مباشرة مع البطارية البنك في موازاة ذلك ، الانتاج الحالي من سوبر مكثف البنك سوف تكون صغيرة جدا بسبب الإفراط في المقاومة الداخلية التي لن تلعب دور تحويلة حماية البطارية. ولذلك ثنائية الاتجاه DC/DC محول هو تصميم سوبر مكثف يمكن أن يتوازى مع البطارية من خلال DC/DC محول و انتاج الطاقة يمكن تعديلها في الإرادة. ولذلك معين أسلوب التحكم يجب أن تكون مبنية خلال العملية التي يمكن بدء أو توسيع الانتاج الحالي من سوبر مكثف في وقت المحرك الطلب الحالي كبير جدا ، و الحد من الانتاج الزائد الحالية من البطارية لحماية البطارية. أسلوب التحكم حسب ظروف التشغيل من الدراجات الكهربائية ، والتي يمكن تقسيمها إلى شقة القيادة, ابتداء, تسريع, التسلق, الحمولة الزائدة ، الكبح ، إلخ.

3.1 بدء,تسريع, تسلق و الحمولة الزائدة

في تلك الدولة ، المحرك يحتاج لحظية عالية الطاقة ، سوبر مكثف البطارية يجب أن انتاج الطاقة معا لقيادة السيارات. سوبر مكثف له خصائص قصيرة الأجل عالية التفريغ الحالية مقارنة مع البطارية ، سوبر مكثف أفضل تلبية هذا المطلب. في هذا الوقت, سوبر مكثف يمكن أن تتحمل معظم العبء. لذلك, في هذه المرحلة, سوبر مكثف يحتاج إلى مصدر الطاقة الرئيسي لتقديم ذروة السلطة ، في حين البطارية فقط بمثابة مساعد مصدر الطاقة. بعد ذروة السلطة الإفراج عن, سوبر مكثف مخارج و تحميل تتحملها البطارية.

3.2 تشغيل موحدة في ظل السرعة على الطرق شقة

عندما الدراجات الكهربائية يعمل تحت سرعة موحدة على طريق مسطحة ، فإن الطلب على الطاقة ليست عالية. انتاج الطاقة من البطارية يمكن أن تلبي تماما متطلبات الطاقة الحركية. الطاقة الحركية هي المقدمة تماما البطارية وحدها ، سوبر مكثف لا تحتاج إلى الإفراج عن السلطة.

3.3 حالة الكبح

محرك الدراجات الكهربائية في توليد الطاقة في الدولة عند الكبح ، وبعض يتم تحويل الطاقة الحركية إلى الطاقة الكهربائية ، والتي يمكن إرسالها مرة أخرى إلى سوبر مكثف من خلال ثنائية الاتجاه DC/DC محول انقلاب. في ظل هذه الدولة ، الدائرة بين البطارية والمحرك هو قطع و البطارية لا استيعاب ردود الفعل الطاقة الكهربائية ، وذلك لتجنب الأضرار الناجمة عن تجديد الحالي للبطارية.

باستخدام مكثف الطاقة تخزين الحاويات من التجدد الكبح ردود الفعل الطاقة يمكن أن تمتص فقط لحظية الحالية كبيرة, ولكن أيضا تحسين فعالية الطاقة معدل الاسترداد.

إدارة الطاقة المتمثل في ازدواجية السلطة مدفوعة الدراجات الكهربائية تعتمد السيطرة المعقولة طريقة لتحقيق المزايا التكميلية من اثنين الطاقة حاويات التخزين لضمان ديناميكية متطلبات الدراجات الكهربائية ، لجعل البطارية تعمل في أفضل حالة عمل المنخفضة الحالية التفريغ في جميع الأوقات ، ، أدركت أفضل استخدام المكثفات الفائقة. تغذية راجعة الطاقة الكهربائية المتولدة من التجدد توليد طاقة الكبح وضع سوبر مكثف ، هو لا يحسن معدل استرداد الطاقة ، ولكن أيضا يحمي البطارية من تأثير ويطيل عمر الخدمة.

الدولة العامل من الدراجات الكهربائية يمكن تمييزها وفقا يقود قوة من الكشف عن المحرك. عندما قوة دافعة إيجابية كبيرة من تصنيف الطاقة من بطارية جافة ، △P/ at > يا ، فإنه يمكن الحكم على أن الدراجات الكهربائية بدأت التسلق أو الحمولة الزائدة. في هذا الوقت, دورة عمل للبطارية دائرة التحكم PWM يجب أن تخفض إلى الحد من إخراج البطارية واجب دورة سوبر مكثف دائرة التحكم PWM ينبغي زيادة إلى زيادة إنتاج سوبر مكثف في نفس الوقت. عندما تكون السلطة إيجابية أقل من تصنيف الطاقة من البطارية ، فإنه يمكن الحكم بأن السيارة الكهربائية في شقة قيادة الدولة: عندما الطاقة السلبية و △P/△T < 0, السيارة الكهربائية هو الكبح ، سوبر مكثف سيتم احتساب وتلقي ردود الفعل الطاقة.

4. تصميم دائرة التحكم

في هذه المقالة, TM 0f28335 تستخدم الأساسية التي تحكم تصميم الطاقة المزدوجة دائرة التحكم نظام الدراجات الكهربائية لتحقيق أسلوب التحكم. في هذا المخطط ، الجهد سوبر مكثف و البطارية لا تساوي الجهد من البطارية 48V الجهد سوبر مكثف 36V, و يتم توصيل البطارية بالتوازي من خلال ثنائية الاتجاه DC/DC inverter. الأجهزة مخطط الرسم البياني هو مبين في الشكل 1: قوة الكشف الدائرة في الشكل هو المسؤول عن الكشف عن قوة جهاز الكمبيوتر, Pb في الجانب الانتاج المزدوج إمدادات الطاقة و الطاقة المحركة P المحرك. عندما يكون في حالة بدء التسلق الزائد ، DSP النواتج تعزيز PWM الموجي ثنائية الاتجاه DC/DC محول, محول يعمل في دفعة واسطة ، و سوبر مكثف النشرات الطاقة المخزنة. وفي الوقت نفسه, DSP التحكم PWM دورة العمل من البطارية دائرة التحكم لضمان انتاج الطاقة من البطارية ضمن تصنيف الطاقة. عندما يكون المحرك في حالة تباطؤ أو الكبح ، DSP النواتج باك PWM الموجي ثنائي الاتجاه DC/DC محول يقطع الدائرة امدادات الطاقة البطارية في نفس الوقت ، ثنائي الاتجاه DC/DC محول يعمل في وضع باك و يتغذى على التجدد الكبح الطاقة سوبر مكثف للتخزين.

Max4211 رقاقة يمكن أن تستخدم قوة الكشف. رقاقة منخفضة التكلفة ومنخفضة استهلاك الطاقة. أنها يمكن أن تشكل الراقية الطاقة DC /DC الحالي نظام القياس. يستخدم النظام الدقة الحالية الكشف عن مكبر لكشف الحالية ، ومن ثم يستخدم على رقاقة مضاعف لحساب السلطة. اتصال من النظام لا تؤثر على أسس مسار اختبار النظام ، وخاصة مناسبة للكشف عن الطاقة و الكهرباء من بطارية والإمداد بالطاقة نظام التدفق. خطأ القياس أقل من 1.5% ، نطاق القياس 4-28v بالطاقة جهد فلطي مدى 2.7-5.5 v العمل الحالي هو 670µa. تدفق الرسم البياني من أسلوب التحكم هو مبين في الشكل 2:

هذا تصميم مخطط تم محاكاة من قبل matlam و تحكم في المختبر وتطبيقها على التحكم في اختبار الدراجات الكهربائية. على سوبر مكثف مع تقدير الجهد 12V , مكثف قدرة 1.2 و ثلاث مجموعات من المكثفات في سلسلة من 36V وأربع بطاريات 12V في سلسلة من 48V تستخدم. اختبار يثبت فعالية أسلوب التحكم. في هذا التصميم ، سوبر مكثف متصل البطارية بالتوازي من خلال ثنائية الاتجاه DC/DC. محطة الجهد سوبر مكثف لا يساوي جهد البطارية ، حيث تعمل مجموعة الجهد أوسع سوبر مكثف يمكن أن يطلق المزيد من الطاقة.

5. الختام

في هذه المادة ، المزدوج إمدادات الطاقة نظام يتألف من المكثفات الفائقة و البطاريات المقترحة ، والتي يتم تطبيقها على إمدادات الطاقة من الدراجات الكهربائية. سوبر مكثف يمكن أن يطلق المزيد من الطاقة الكهربائية خلال اتصال متوازي ثنائي الاتجاه DC/DC محول البطارية. العملية حالة من الدراجات الكهربائية يتم مناقشتها ، أسلوب التحكم سوبر مكثف والبطارية مصممة لجعل البطارية في أفضل حالة صالحة للعمل على تصنيف الطاقة. البطارية بشكل فعال مضمونة من تأثير و حياة الخدمة من البطارية امتدت على نحو فعال. جدوى و فعالية تصميم ثبت من خلال التجارب. مع التطور المستمر سوبر المكثفات انخفاض الأسعار ، تطبيق جنبا إلى جنب إمدادات الطاقة في الدراجات الكهربائية سيكون أفضل من التنمية احتمال.


المصدر: من مجلة العلوم وممارسة ترجمة: شنغهاي Green Tech Co. ، Ltd.

اترك رسالة مرحبا بكم GTCAP
إذا كنت مهتما في منتجاتنا و تريد أن تعرف المزيد من التفاصيل,يرجى ترك رسالة هنا وسوف نقوم بالرد عليك بأسرع ما يمكن.

المنزل

المنتجات

عن

الاتصال