混合動(dòng)力車用鋰離子電容器的開(kāi)發(fā)(二)
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時(shí)間：2011-07-18
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
?、鄣牡蛢r(jià)位對(duì)擴(kuò)大市場(chǎng)很重要。不過(guò)，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(zhǎng)期可靠性非常重要，一旦發(fā)生問(wèn)題就會(huì)失去市場(chǎng)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(lái)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(chǎng)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(chǎng)所的自由度較高，能為削減成本做出貢獻(xiàn)。
?、鄣墓芾沓杀?，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(shì)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。
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| 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(chǎng)占LIC的一大半市場(chǎng)
以上介紹了LIC的一般特征，下面將介紹我們開(kāi)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(zhǎng)，達(dá)到10萬(wàn)次以上。另外，考慮到環(huán)境負(fù)荷，沒(méi)有使用鉛等重金屬。
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| 圖4：FDK開(kāi)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(kāi)發(fā)中。
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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(chǎng)；②混合動(dòng)力車、起重機(jī)及建筑機(jī)械等電力再生市場(chǎng)；③太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電等負(fù)荷平均化市場(chǎng)；④混合動(dòng)力車和復(fù)印機(jī)等電力輔助市場(chǎng)。
其中，市場(chǎng)規(guī)模最大的是電力再生市場(chǎng)，估計(jì)將占一半以上。不過(guò)，預(yù)計(jì)今后隨著智能電網(wǎng)領(lǐng)域的擴(kuò)大，太陽(yáng)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(chǎng)。
評(píng)論