假如超級(jí)電容的能量密度不能有大幅度的提高，單獨(dú)在電動(dòng)汽車上使用比較困難。即使是空間相對(duì)寬裕的大巴車，應(yīng)用起來，也比較繁瑣。曾經(jīng)有純超級(jí)電容電動(dòng)大巴在實(shí)際中運(yùn)營，它的姿勢是這樣的：只依靠乘客上下車的時(shí)間充電是不夠的，所以要乘客等待充電；前方有車輛擋住了充電位置，必須等待，泊車在特定位置方可充電；站點(diǎn)必須密集，最好不要超過2-3km間距。一站一充的供電方式，在實(shí)際應(yīng)用中要解決非常多的困難。相對(duì)而言，將超級(jí)電容與能量密度高的電源結(jié)合使用，各取所長，則顯得更為實(shí)用。以鋰離子電池與超級(jí)電容配合使用為例。

電動(dòng)汽車復(fù)合電源的優(yōu)點(diǎn)

復(fù)合電源采用超級(jí)電容器和動(dòng)力鋰離子電池電池儲(chǔ)能裝置相結(jié)合，重要考慮到以下幾點(diǎn)：

1)聯(lián)合使用動(dòng)力鋰離子電池和超級(jí)電容的目的在于，解決單一儲(chǔ)能裝置比功率和比能量的不足；

2)可以最大限度的減少蓄電池大電流充放電的頻率，從而減少蓄電池的發(fā)熱和能量損失，使蓄電池的工作條件得到改善，效率得以提高；

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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3)復(fù)合電源系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮超級(jí)電容器高速率快速充放電、高比功率的優(yōu)勢，同時(shí)超級(jí)電容能夠快速吸收瞬時(shí)大功率制動(dòng)能量，提高整車系統(tǒng)的能量利用率；

4)當(dāng)要相同的功率和能量時(shí)，復(fù)合電源系統(tǒng)的費(fèi)用、體積和重量遠(yuǎn)優(yōu)于單一電源。

1復(fù)合電源的一般拓?fù)湫问?/p>

目前，超級(jí)電容和蓄電池復(fù)合電源電動(dòng)汽車重要采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)，蓄電池和超級(jí)電容

器連接的位置不同，相應(yīng)的控制策略也不同。復(fù)合電源的連接方式重要分為以下四種，

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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第一種并聯(lián)方式，結(jié)構(gòu)最簡單，所需器件數(shù)目最少，但由于沒有雙向DC/DC變換器，超級(jí)電容和蓄電池在任何時(shí)候都具有相同的電壓。此時(shí)功率大小的分配重要取決于各電源的內(nèi)阻大小，直流母線側(cè)電壓變化范圍受蓄電池端電壓所限，超級(jí)電容器只能在蓄電池電壓發(fā)生快速變化時(shí)輸出和吸收波動(dòng)的功率，因而此種方式限制了超級(jí)電容的大功率充放電能力，未能充分發(fā)揮超級(jí)電容與負(fù)載匹配的優(yōu)勢。

第二種并聯(lián)方式中，蓄電池和負(fù)載直接相連，超級(jí)電容器通過雙向DC/DC變換器與負(fù)載相連。這種結(jié)構(gòu)形式，蓄電池連接的直流母線電壓在系統(tǒng)充放電過程中變化相對(duì)較小，且蓄電池基本工作在恒流方式，蓄電池的充放電電流得以優(yōu)化。

第三種并聯(lián)方式下，蓄電池經(jīng)過雙向DC/DC變換器與負(fù)載連接，可以優(yōu)化蓄電池的輸入輸出特性；超級(jí)電容器則直接與負(fù)載相連，此時(shí)超級(jí)電容可以很快地供應(yīng)電動(dòng)公交車啟動(dòng)/加速時(shí)的功率輸出和減速剎車時(shí)的制動(dòng)能量回收。但由于超級(jí)電容器端電壓隨充放電過程指數(shù)形式變化，特別關(guān)于小容量的超級(jí)電容器，很難充分發(fā)揮超級(jí)電容瞬時(shí)大功率充放電的特點(diǎn)。

第四種并聯(lián)方式下，超級(jí)電容器和蓄電池均通過雙向DC/DC變換器與負(fù)載相連，此時(shí)電壓調(diào)控范圍大，靈活性很高，但由于采用了兩個(gè)DC/DC變換器，整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度和控制的難度新增，降低了系統(tǒng)的效率，系統(tǒng)的成本也相應(yīng)新增。

2雙向DCDC

在復(fù)合電源系統(tǒng)中使用的雙向DC/DC變換器，要實(shí)現(xiàn)下列功能：

1)穩(wěn)定電壓。通過DC/DC變換器將直流母線的電壓穩(wěn)定到系統(tǒng)所需的合適電壓；

2)傳遞功率。通過雙向DC/DC變換器，調(diào)節(jié)各電源的輸出功率，以滿足系統(tǒng)對(duì)能量和功率的需求；

3)高效率。功率變換器要有較高的轉(zhuǎn)換效率，盡可能減小自身的能量損耗；

4)較快的響應(yīng)速度。關(guān)于只有超級(jí)電容回路串聯(lián)DCDC的情形，當(dāng)電池直接連接到直流母線上，直流母線出現(xiàn)瞬時(shí)大功率變化時(shí)，若變換器響應(yīng)速度跟不上，則超級(jí)電容器便不能及時(shí)平滑蓄電池輸出的峰值功率。此外，超級(jí)電容器需承擔(dān)瞬時(shí)的大電流充放電來保護(hù)蓄電池，因而同一支路的DC/DC變換器，要承擔(dān)大電流和瞬時(shí)電壓的變化；

5)為了提高電動(dòng)汽車的能量利用率，要將再生制動(dòng)的能量回收到超級(jí)電容器。因此，要求與超級(jí)電容器串聯(lián)的DC/DC變換器必須是電流雙向可逆的。

3復(fù)合電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮的重要問題

3.1如何確定超級(jí)電容與鋰離子電池的電量比例

先看車輛的需求，按照既定策略，從放電和制動(dòng)能量回收兩個(gè)過程考慮兩類電源數(shù)量的匹配。

比如，放電過程，首先依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)得來的系統(tǒng)輸出功率譜，體現(xiàn)最為常見的系統(tǒng)工作狀態(tài)和功率波動(dòng)幅值；然后計(jì)算系統(tǒng)功率平均值；最后確定超級(jí)電容和鋰離子電池組的工作機(jī)制，能量密度高的鋰離子電池，理想情況是負(fù)責(zé)供應(yīng)功率平均值以及平均值以下的電能；當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)尖峰時(shí)，超級(jí)電容用來填補(bǔ)峰值部分，盡量發(fā)揮其功率性能的優(yōu)勢。

相應(yīng)的，再生制動(dòng)過程，一般要求超級(jí)電容完全承擔(dān)其能量回收的責(zé)任。在單純使用蓄電池的系統(tǒng)中，蓄電池組要同時(shí)滿足下面幾個(gè)重要參數(shù)：額定電壓，工作電壓范圍，額定功率，峰值功率，最大回收電流以及總能量（總續(xù)航里程）。而在有超級(jí)電容參與的電源系統(tǒng)中，電池重要滿足電壓和總能量的要求。

因此，超級(jí)電容的數(shù)量應(yīng)該取放電要和能量回收要的最大值，電池的數(shù)量由車輛的電能消耗率和續(xù)航要求決定。

3.2如何考慮制動(dòng)能量回收功率

制動(dòng)回收功率的大小，直接影響到超級(jí)電容的配置數(shù)量，因此在復(fù)合電源系統(tǒng)中，對(duì)制動(dòng)能量回收的量要有更為準(zhǔn)確的估計(jì)。車輛的再生制動(dòng)能量，由車輛自身物理參數(shù)、制動(dòng)策略、車輛速度決定，并受到能量傳遞鏈條中各個(gè)因素的影響。

車輛整備質(zhì)量越大，車速越高，車輛具備的慣性越大，因而要的制動(dòng)力也就越大。但并不是全部的制動(dòng)力都由電機(jī)反轉(zhuǎn)供應(yīng)，重要是出于安全的考慮。使用混合制動(dòng)系統(tǒng)的純電動(dòng)公交車在制動(dòng)時(shí)，再生制動(dòng)力與摩擦制動(dòng)力之間的比例決定了再生制動(dòng)所出現(xiàn)的功率，比例越大，再生制動(dòng)的功率越多，制動(dòng)器的摩擦損耗就越少，儲(chǔ)能系統(tǒng)回收的能量也就會(huì)越多，能量回收效率越高。

制動(dòng)能量的傳遞鏈條：制動(dòng)系統(tǒng)到電機(jī)再到電池。制動(dòng)系統(tǒng)根據(jù)車輛運(yùn)行情況，分配制動(dòng)力；電機(jī)將制動(dòng)力轉(zhuǎn)化成電能，反向輸送至儲(chǔ)能裝置，也就是超級(jí)電容；超級(jí)電容盡可能存儲(chǔ)最大比例的電能。過程中制動(dòng)力分配比例，電機(jī)發(fā)電效率，超級(jí)電容充電效率，都會(huì)對(duì)最終充入超級(jí)電容內(nèi)的電量出現(xiàn)影響。

3.3如何考慮超級(jí)電容成組排列方式

根據(jù)能量與功率約束條件確定了超級(jí)電容單體個(gè)數(shù)以及并數(shù)m和串?dāng)?shù)n值之后，重要從串并關(guān)系不同帶來的可靠性差異，和不同容量的單體電容的排布去考慮成組問題。

先串后并還是先并后串，也許從入行開始，我們早已經(jīng)習(xí)慣了先并后串，因此這個(gè)問題已經(jīng)不再被當(dāng)做問題。有研究表面，串并順序?qū)Τ山M后模塊的可靠性會(huì)出現(xiàn)直接影響。直接上結(jié)論，我們常用的先并后串的結(jié)構(gòu)形式，相關(guān)于先串后并形式，具有更高的可靠性，并且串并數(shù)量越大，效果越明顯。

由于超級(jí)電容單體存在不可防止的容值偏差，在對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行排列組合時(shí)，最好先對(duì)超級(jí)電容的容值偏差進(jìn)行測定，關(guān)于容值偏差太大的單體舍棄不使用。容值偏差在允許范圍內(nèi)的單體，容值最小或是最大的幾個(gè)超級(jí)電容單體不能并聯(lián)在同一支路，可以根據(jù)容值偏差從小到大（或從大到?。┑姆绞脚帕泻筮M(jìn)行分組，再按容值升降相間的方式進(jìn)行超級(jí)電容陣列的排列。

4能量分配策略策略

公交車復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配策略應(yīng)該滿足：在保證整車動(dòng)力性的前提下，復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)中蓄電池和超級(jí)電容都能發(fā)揮自身優(yōu)勢、揚(yáng)長避短；充分利用超級(jí)電容削峰填谷用途，減少大電流對(duì)蓄電池的沖擊，延長蓄電池使用壽命，提高充放電效率；最大限度的回收制動(dòng)能量，提高整車能量使用率。

復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)功率分配策略重要有三類：確定性策略、非確定性策略以及啟發(fā)性策略。

基于對(duì)已了解路工況信息進(jìn)行分析，得出較為優(yōu)化的控制策略參數(shù)的是確定性控制策略，該策略最典型的是簡單邏輯門限控制策略和含有濾波思想的邏輯門限控制策略，這兩種方法都是基于獲得行駛道路工況的平均功率，汽車在正常行駛過程中由蓄電池供應(yīng)平均功率，超級(jí)電容供應(yīng)尖峰或超出部分功率。

啟發(fā)式控制策略，基于反映基本原理的假設(shè)或公式，根據(jù)這些假設(shè)或公式推導(dǎo)出相應(yīng)的數(shù)值。這種控制方法的最大優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，只要了解系統(tǒng)部件的一般信息（如電池和超級(jí)電容允許的最大充放電電流等），而不要預(yù)先了解行駛道路工況信息。啟發(fā)式控制方法最典型的就是釆用基于當(dāng)前車速的功率分配控制策略，公交車在該種車速下行駛的穩(wěn)態(tài)功率由電池供應(yīng)，由超級(jí)電容供應(yīng)瞬態(tài)功率。

非確定性控制策略，是基于隨機(jī)方法、模糊邏輯或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等算法，實(shí)現(xiàn)公交車在行駛過程中，功率分配的實(shí)時(shí)優(yōu)化。雖然非確定性控制策略非常適用于解決難以用數(shù)學(xué)表達(dá)式表達(dá)的復(fù)雜優(yōu)化問題，但無法保證采用這種控制策略的公交車能適用每一種行駛工況。另外，這種方法實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜，該控制策略最典型的就是采用模糊邏輯控制策略，將公交車要的功率和蓄電池與超級(jí)電容的荷電狀態(tài)模糊化，以此來實(shí)現(xiàn)需求功率的合理分配。非確定性控制策略的制定大多以確定性或是啟發(fā)性控制策略。

制動(dòng)能量回收策略，當(dāng)電機(jī)處于再生制動(dòng)狀態(tài)時(shí)，這時(shí)超級(jí)電容荷電狀態(tài)SOC0.95時(shí)，那么電機(jī)所出現(xiàn)的功率將全部由超級(jí)電容回收。假如超級(jí)電容SOC>0.95，則通過制動(dòng)電阻把多余能量消耗掉。太極虎憑借技術(shù)+性價(jià)比優(yōu)勢四面出擊，幾年下來已成為全球各知名汽車品牌動(dòng)力鋰電池主力供應(yīng)商，并于2015年起在我國投資建廠，大有一統(tǒng)江湖之勢。

熊貓家為發(fā)展新能源汽車下了血本，從2009年到2015年，密集的政策和補(bǔ)貼催生了全球第一電動(dòng)汽車市場，這時(shí)普遍患上動(dòng)力鋰電池饑渴癥的熊貓家車企有兩個(gè)選擇，一是起步不久，產(chǎn)品可靠性待驗(yàn)證，主打功率密度較低的磷酸鐵鋰國產(chǎn)電池，另一個(gè)選項(xiàng)是技術(shù)含量、品質(zhì)、功率密度更高，性價(jià)比也不錯(cuò)的韓國電池。

2015年、2016年對(duì)我國動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)而言是至關(guān)重要的兩年，稍有不慎就有全軍覆滅的風(fēng)險(xiǎn)！

世界鋰離子電池市場開創(chuàng)了新的格局，從結(jié)構(gòu)上看動(dòng)力鋰電池占據(jù)了半壁江山，受此驅(qū)動(dòng)，我國鋰離子電池市場份額突破60%，徹底超越日韓、奪得前列。

2017年我國動(dòng)力鋰電池出貨量達(dá)37.06GWh，其中三元?jiǎng)恿︿囯姵禺愜娡黄?，裝機(jī)量猛增至16.56GWh，同比大漲165%，并涌現(xiàn)出寧德時(shí)代、比亞迪、沃特瑪、國軒高科、比克、孚能科技等裝機(jī)量超過1GWh的明星公司。

日韓的動(dòng)力鋰電池基本上退出了我國市場，前幾年在我國布局的廠也處于停產(chǎn)、待售狀態(tài)，但依然坐穩(wěn)專家級(jí)車企動(dòng)力鋰電池主流供應(yīng)商地位。