车用超级电容的建模与仿真

时间:2022-06-21 01:45 作者:爱游戏app官网入口
本文摘要:概要:超级电容器是近年发展一起的一种新型储能单元,普遍应用于汽车行业。在分析超级电容结构的基础上,根据超级电容的本身特性并融合超级电容试验数据创建了超级电容的数学模型,最后根据数学模型创建了超级电容的Matlab/simulink模型,并对其展开了建模研究。

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概要:超级电容器是近年发展一起的一种新型储能单元,普遍应用于汽车行业。在分析超级电容结构的基础上,根据超级电容的本身特性并融合超级电容试验数据创建了超级电容的数学模型,最后根据数学模型创建了超级电容的Matlab/simulink模型,并对其展开了建模研究。金朝勇1,张炳力2,徐小东1,徐德胜2,谈健2  (1.安徽交通职业技术学院,安徽合肥230001;2.合肥工业大学机械与汽车工程学院,安徽合肥230009)  章节  超级电容[1,2]在汽车行业具有普遍的应用于,不仅合适用于汽车发动机低速、动力改向等子系统的辅助能源,而且还可以与电池、燃料电池等融合用于电动汽车的辅助能源,从而超过提升电池寿命、填补燃料电池比功率严重不足、最大限度地重复使用制动器能量等效果。

随着超级电容技术的很快发展,其在汽车领域的应用于前景十分辽阔。在讲解超级电容的结构,并在研究超级电容充放电、内阻等特性的基础上,融合试验数据创建了超级电容的数学模型。根据超级电容的数学模型创建了超级电容的Matlab/simulink模型,并展开了建模,对建模结果展开分析,为超级电容以后在汽车中的应用于获取参照。  1超级电容的结构  常用的碳电极的双电层电容器结构[3]如图1右图,双电层超级电容是覆在电解质中的两个非活性多孔板,电压读取到两个板上。

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加于于是以极板上的电势更有电解质中的负离子,负极板更有正离子,从而在两电极的表面构成了一个双电层电容器。双电层电容的大小与电极电位和比表面积的大小有关,经常用于高比表面积的活性碳作为双电层电容器的电极材料来减少电容量。  2超级电容的建模  2.1超级电容的等效电路  如图2右图,超级电容可以等效为一个理想电容器C和较小阻值的电阻Res(等效串联电阻)串联,同时与一个较小阻值的电阻Rep(等效并联电阻)并联。

  通电状态下,通过并联内阻Rep的静电电流Is称作溢电流,它影响超级电容的长年储能性能,并联内阻Rep一般来说相当大,有几10k。使用大电流电池时,由于超级电容串联等效电阻Res的不存在,不会使超级电容的电池效率一定程度的减少,因此必须考虑到充电电流对超级电容的工作效率的影响,Res一般来说较小,一般只有几10k。


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