《電子技術(shù)應(yīng)用》
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混合動(dòng)力車用鋰離子電容器的開發(fā)(二)
摘要: 通過制成模塊來削減成本③的低價(jià)位對(duì)擴(kuò)大市場很重要,。不過,,不僅要求降低蓄電元器件的價(jià)格,,還應(yīng)該綜合考...
Abstract:
Key words :

通過制成模塊來削減成本


 ?、鄣牡蛢r(jià)位對(duì)擴(kuò)大市場很重要。不過,不僅要求降低蓄電元器件的價(jià)格,,還應(yīng)該綜合考慮蓄電系統(tǒng)的設(shè)置環(huán)境和壽命等因素,,以降低系統(tǒng)整體的成本。

  大型蓄電元器件并不是只要便宜就好的產(chǎn)品,,其長期可靠性非常重要,,一旦發(fā)生問題就會(huì)失去市場的信賴,最終會(huì)造成巨大損失,。

  在實(shí)際使用條件下,,不是單元單體使用,而是需要制成模塊,,以確保既定的電壓或輸出功率,,因此必須實(shí)現(xiàn)模塊的低成本化。

  LIC可由以下3點(diǎn)來削減模塊成本:①單元單體的電壓較高,,可減少單元數(shù)量,;②高溫耐久性出色,設(shè)置條件比較寬松,;③可削減管理成本。

  關(guān)于①,,制成既定電壓的模塊時(shí),,單元電壓越高,使用的單元數(shù)量越少,。例如,,電壓為300V時(shí),需要120個(gè)EDLC的2.5V單元,,而使用LIC的3.8V單元只需80個(gè)即可,。

  由于②的特性,可在比較廣泛的溫度條件下使用,。像LIB那樣,,需要進(jìn)行非常嚴(yán)密的溫度管理時(shí),則設(shè)置場所會(huì)受限,。但如果高溫耐久性出色,,可放寬對(duì)溫度環(huán)境的限制,因此設(shè)置場所的自由度較高,,能為削減成本做出貢獻(xiàn),。

  ③的管理成本,,是指蓄電元器件的管理系統(tǒng)“Battery Management System(BMS)”相關(guān)的成本,。LIB等充電電池的充放電曲線會(huì)隨著電流值和溫度環(huán)境發(fā)生巨大變化,因此為管理充電狀態(tài),BMS會(huì)花費(fèi)成本,。

  LIC如圖3所示,,充放電曲線的斜率不會(huì)隨著電流值發(fā)生大幅變化。這種趨勢也不會(huì)隨溫度而變化,,只需管理電壓就能掌握充電狀態(tài),,因此可降低BMS的成本。

 

圖3:即使電流值發(fā)生變化也容易管理充電狀態(tài)的LIC
LIC即使輸入輸出時(shí)的電流值發(fā)生大幅變化,,其斜率也不會(huì)改變,,因此可輕松管理單元的充電狀態(tài)。

電力再生市場占LIC的一大半市場

  以上介紹了LIC的一般特征,,下面將介紹我們開發(fā)的LIC——EneCapTen的特征(圖4),。EneCapTen的單元采用重視散熱性的層壓構(gòu)造,可進(jìn)行大電力的充放電,。壽命極長,,達(dá)到10萬次以上。另外,,考慮到環(huán)境負(fù)荷,,沒有使用鉛等重金屬。
 

 

圖4:FDK開發(fā)的LIC“EneCapTen”
單元采用層壓構(gòu)造(a),。45V模塊由12個(gè)單元構(gòu)成(b),。

  模塊將根據(jù)用戶的性能參數(shù)設(shè)計(jì)。此外,,表2所示的通用模塊現(xiàn)已上市,,用于混合動(dòng)力車的4000F單元現(xiàn)正在開發(fā)中。


  目前,,LIC的主要用途有以下四方面:①瞬低補(bǔ)償裝置和UPS(不間斷電源)等備用(Backup)市場,;②混合動(dòng)力車、起重機(jī)及建筑機(jī)械等電力再生市場,;③太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等負(fù)荷平均化市場,;④混合動(dòng)力車和復(fù)印機(jī)等電力輔助市場。

  其中,,市場規(guī)模最大的是電力再生市場,,估計(jì)將占一半以上。不過,,預(yù)計(jì)今后隨著智能電網(wǎng)領(lǐng)域的擴(kuò)大,,太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等負(fù)荷平均化用途也將形成一個(gè)巨大的市場。

 

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