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 主题:超级电容混合动力  [ 主题管理员: Boulevard ]
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Boulevard
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现在电池混合动力坏处是,成本不低,充电速度慢,放电功率小。


超级电容好处是充电快放电快,比较适合刹车动力回收(电池可能来不及),起步,加速是直接在发动机输出轴上助力,帮助发动机快速脱离低效率工作区间,达到高效工作状态。
这样设计50时速需要的能量,或所含动能大概需要仅1kg的超级电容。辅助电动机也不用来单独工作,所以体积,功率都不用太大,所以这样成本会比现在的混合动力可以小的多。


现在的混合动力就靠1.5kwh容量左右的电池,如何做到数十kw的加速动力输出?
现在本田丰田混合动力是不是实际上用超级电容做刹车收回与发动机瞬时高功率输出?


马自达旗舰车型有i-eloop,超级电容刹车动能回收功能,但没有发动机辅助电机,没有用来起步和低效率辅助,而是用来弥补电池。马自达称现在车10%的动力用在了车内电器上。。
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2018-08-11 11:42
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gelin_ss
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老顽童 发表于 2018-10-20 17:10
任何储存了大量能量的东西,都是很可怕的。小到汽油、液化气、电池、飞轮,大到炸药、黑洞!如果这些东西在损害时不可怕,那是它储存的能量还不够大。

相比之下,最安全的,反而是原子能。
如果是有强烈放射性的核裂变(现在的核电站都是这一种),用于交通工具还是有巨大风险的(还不说技术可行性和成本)。
2018-10-21 03:20
gelin_ss
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moulding5 发表于 2018-10-20 17:16
飞轮电池目前有现成的产品,比如降低电网波动的大功率UPS上就有用这个的。
还有就是航天领域,很多航天器会用飞轮电池,一方面是蓄能,另一方面还可以用来做姿态控制。
这些都是特殊应用或不涉及交通工具碰撞事故问题的应用。
2018-10-21 03:17
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moulding5 发表于 2018-10-20 17:49
这个电容的最大放电电流也只有240A,也就是说最大输出功率是30kw,考虑到短时间的10C放电倍率对于绝大多数动力电池来说都很轻松,也就是说最多配个3kwh的锂电池组就能达到相同的效果,还能提供更多的功能(拥堵时长距离地移动、长时间地驱动空调等),但重量只有那个电容的1/6,岂不美滋滋?
是是。
所以现代的混合动力, 10年前开发的
就是这思路 。
发动机飞轮换电机
一组大概 1.5度容量电池

一套6组dct变速箱


但不清楚现在本田用的1.5度电池的成本多少。
他们家电池+2组电机 硬件成本比一套AT变速箱贵多倍

如果成本 跟AT差不多了,以后就AT箱没有存在必要了。


要廉价就手动,或dct。要高级,就混动 本帖最后由 Boulevard 于 2018-10-20 18:02 编辑
2018-10-20 18:00
moulding5
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Boulevard 发表于 2018-10-20 17:13
密度问题不是问题。
因为目的仅仅是用来做发动机的低效工况的弥补。

比如1000转爬升2000转,效率差情况下,储存好的电能,通过飞轮电机帮发动机。


锂电容量大可惜,充电速度,放电功率。。跟SC比不了
这个电容的最大放电电流也只有240A,也就是说最大输出功率是30kw,考虑到短时间的10C放电倍率对于绝大多数动力电池来说都很轻松,也就是说最多配个3kwh的锂电池组就能达到相同的效果,还能提供更多的功能(拥堵时长距离地移动、长时间地驱动空调等),但重量只有那个电容的1/6,岂不美滋滋?
2018-10-20 17:49
moulding5
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gelin_ss 发表于 2018-10-20 17:03
一旦发生碰撞事故导致飞轮受损,那还是很吓人的。这个东西不可能实用化。
飞轮电池目前有现成的产品,比如降低电网波动的大功率UPS上就有用这个的。
还有就是航天领域,很多航天器会用飞轮电池,一方面是蓄能,另一方面还可以用来做姿态控制。
2018-10-20 17:16
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moulding5 发表于 2018-10-20 17:08
这个电容,61kg的重量,才0.14kwh的能量,能量密度不到2.3wh/KG,而目前锂电水平高的都做到300wh/KG了,超过100倍的差距,真的没法比。
密度问题不是问题。
因为目的仅仅是用来做发动机的低效工况的弥补。

比如1000转爬升2000转,效率差情况下,储存好的电能,通过飞轮电机帮发动机。


锂电容量大可惜,充电速度,放电功率。。跟SC比不了
2018-10-20 17:13
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gelin_ss 发表于 2018-10-20 17:03
一旦发生碰撞事故导致飞轮受损,那还是很吓人的。这个东西不可能实用化。
任何储存了大量能量的东西,都是很可怕的。小到汽油、液化气、电池、飞轮,大到炸药、黑洞!如果这些东西在损害时不可怕,那是它储存的能量还不够大。

相比之下,最安全的,反而是原子能。
2018-10-20 17:10
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Boulevard 发表于 2018-10-19 14:50
给楼上的那些批判帝、不可能帝们一点耳光吧。


https://www.maxwell.com/images/documents/ProductMatrix.pdf
里边BMOD0063 款就用于电动公交

61kg重,尺寸x619x425x265mm)
0.14kwh能量(504kj),电压125V
这个电容,61kg的重量,才0.14kwh的能量,能量密度不到2.3wh/KG,而目前锂电水平高的都做到300wh/KG了,超过100倍的差距,真的没法比。
2018-10-20 17:08
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一旦发生碰撞事故导致飞轮受损,那还是很吓人的。这个东西不可能实用化。
moulding5 发表于 2018-10-20 16:58

飞轮电池在工业上应用了很多年,而且使用飞轮电池的车子十多年前就造出来了,续航里程赶上汽油车,充电速度快,寿命很长,问题是存放的时候能量损...
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2018-10-20 17:03
moulding5
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Boulevard 发表于 2018-10-19 18:00
哦。
转动惯量储能 能存多少能,估计比不了super capacitor且

上面泡菜讲出了问题所在,就是轴。
润滑。适应这么高转速且在奔跑中的车上
飞轮电池在工业上应用了很多年,而且使用飞轮电池的车子十多年前就造出来了,续航里程赶上汽油车,充电速度快,寿命很长,问题是存放的时候能量损耗比较快,而且成本非常高,飞轮高达每分钟20万转的转速也有安全隐患。
那种飞轮电池,飞轮运行在真空容器里面,轴承采用的是电磁悬浮轴承,完全无接触不需要润滑
2018-10-20 16:58
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rxwang 发表于 2018-10-20 14:57
这属于文风不好的一个回复。众网友质疑有质疑的道理。无须质疑的东西也就没必要叫人讨论了。

理论上讲,电容只要容量足够大、耐压足够高、ESR足够小、自放电能克服,是可以用来做汽车储能装置的。变换方面的事情不用发愁,电力电子技术方面的理论及技术储备目前应该远超前于电容装置的理论和制造水平。

同理,电感未来也有可能用于汽车储能。但投入应用前需在常温超导技术方面的有大的突破。
应该是成本 问题。
查了下超级电容价格可不低。可能不如用锂电池了。
所以跟这思路最接近的,现代起亚的混动技术 没用超级电容
2018-10-20 15:05
rxwang
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Boulevard 发表于 2018-10-19 14:50
给楼上的那些批判帝、不可能帝们一点耳光吧。


https://www.maxwell.com/images/documents/ProductMatrix.pdf
里边BMOD0063 款就用于电动公交

61kg重,尺寸x619x425x265mm)
0.14kwh能量(504kj),电压125V
这属于文风不好的一个回复。众网友质疑有质疑的道理。无须质疑的东西也就没必要叫人讨论了。

理论上讲,电容只要容量足够大、耐压足够高、ESR足够小、自放电能克服,是可以用来做汽车储能装置的。变换方面的事情不用发愁,电力电子技术方面的理论及技术储备目前应该远超前于电容装置的理论和制造水平。

同理,电感未来也有可能用于汽车储能。但投入应用前需在常温超导技术方面的有大的突破。
2018-10-20 14:57
rxwang
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Boulevard 发表于 2018-10-19 13:53
讲讲超级电容现状如何 。
100kj能量 大概需要什么规格电容
现实不现实
100kJ=100000N·m,大约也就是在地面上把质量为1吨的物体向上提升10米高度所需要的的能量。只能让汽车加速到不高的速度并维持不长时间的行驶。
电容储能公式W=0.5CU^2。
前面曾有位网友计算过1法拉电容在某个电压下的储能及该储能与某个车速下汽车动能之间的对应关系。我验算了一下,结果应该是对的。
2018-10-20 14:40
望远镜
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十几年前本田做过超级电容的混动车,好像没有量产。既然尝试过,后来放弃了,肯定是不如电池,大家就不要想这条路了。
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2018-10-20 07:38
humusen
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ljj 发表于 2018-8-11 16:30
科学家干的事情,每一件都在违反你的“物理定律”。
书真是白念了,连是非观念都颠倒了。
2018-10-19 22:51
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老顽童 发表于 2018-10-19 10:48
如果发电的话,就可以不接触控制。

有道理

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2018-10-19 18:53
老顽童
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Boulevard 发表于 2018-10-19 18:10
飞轮动能貌似,也不是不可能。。

http://www.botlanta.org/converters/dale-calc/flywheel.html
10kg, 60cm直径,8000rpm
动能就150kj,能量密度很容易比同体积电容大多了

不算不靠谱吧。。
不过动力的收集释放是不是不如电能的好控制
如果发电的话,就可以不接触控制。
2018-10-19 18:48
Boulevard
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老顽童 发表于 2018-10-19 17:57
我当时也说了这个问题,一位无忌网友说用两个旋转方向相反的飞轮,可以解决这个问题。当然快速转弯时轴承所受外力肯定是巨大的。
飞轮动能貌似,也不是不可能。。

http://www.botlanta.org/converters/dale-calc/flywheel.html
10kg, 60cm直径,8000rpm
动能就150kj,能量密度很容易比同体积电容大多了

不算不靠谱吧。。
不过动力的收集释放是不是不如电能的好控制 本帖最后由 Boulevard 于 2018-10-19 18:12 编辑
2018-10-19 18:10
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老顽童 发表于 2018-10-19 17:57
我当时也说了这个问题,一位无忌网友说用两个旋转方向相反的飞轮,可以解决这个问题。当然快速转弯时轴承所受外力肯定是巨大的。
哦。
转动惯量储能 能存多少能,估计比不了super capacitor且

上面泡菜讲出了问题所在,就是轴。
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2018-10-19 18:00
老顽童
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Boulevard 发表于 2018-10-18 13:12
飞轮估计最行不通吧。
存那么大能量的飞轮惯性,严重影响转向操控
我当时也说了这个问题,一位无忌网友说用两个旋转方向相反的飞轮,可以解决这个问题。当然快速转弯时轴承所受外力肯定是巨大的。
2018-10-19 17:57
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狂晕

BMOD0063 这个,125v电容价格淘宝可查
。。。一个飞度钱

所以现代引擎飞轮混动,用的是锂电池
2018-10-19 17:54
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menfiss 发表于 2018-10-19 17:50
铅垂轴的飞轮对转弯影响不大,相反还能维持车辆姿态。
只是飞轮轴承的损耗挺大的,尤其是路况不好的时候。
哦。
我还是觉得电容做缓冲的,
电机做引擎飞轮,

这种“混动”,觉得可以。
不一定锂电混车一样省油 ,但比纯油车质的提升,成本也比锂电混动低就好。
2018-10-19 17:52
menfiss
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Boulevard 发表于 2018-10-18 05:12
飞轮估计最行不通吧。
存那么大能量的飞轮惯性,严重影响转向操控 ...
铅垂轴的飞轮对转弯影响不大,相反还能维持车辆姿态。
只是飞轮轴承的损耗挺大的,尤其是路况不好的时候。
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给楼上的那些批判帝、不可能帝们一点耳光吧。


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rxwang 发表于 2018-10-19 13:23
需要提醒多位跟帖网友的是:新能源汽车中广泛用到了“电力电子技术”。变压、变流,不仅工频变压器可以做到,各种类型的高频变流器(converters)也能做到,而且还可能做得更好。
讨论问题时不能只依据中学或者大学物理所学的那点知识。

讲讲超级电容现状如何 。
100kj能量 大概需要什么规格电容
现实不现实
2018-10-19 13:53
rxwang
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rajiao 发表于 2018-8-11 13:48
做梦呢你,物理白学了啊!
无线充电,本质上跟变压器一回事,那要多大的线圈才能充电啊,就算你能充电,你汽车是金属的,会有好多导磁的零件,不怕瞬间跟电磁炉上的锅一样烧红啊啊。

超级电容,做到高压后,体积会超级大的。
需要提醒多位跟帖网友的是:新能源汽车中广泛用到了“电力电子技术”。变压、变流,不仅工频变压器可以做到,各种类型的高频变流器(converters)也能做到,而且还可能做得更好。
讨论问题时不能只依据中学或者大学物理所学的那点知识。
2018-10-19 13:23
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残留的光与影 发表于 2018-10-18 12:52
可以问问威廉姆斯那套飞轮kers卖不卖。
当年F1引进KERS,别的家都在做电池的KERS,威廉姆斯做了一个飞轮的KERS。
反正最后也放弃了
这套拿过来,或者也是一种思路
飞轮估计最行不通吧。
存那么大能量的飞轮惯性,严重影响转向操控
2018-10-18 13:12
残留的光与影
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可以问问威廉姆斯那套飞轮kers卖不卖。
当年F1引进KERS,别的家都在做电池的KERS,威廉姆斯做了一个飞轮的KERS。
反正最后也放弃了
这套拿过来,或者也是一种思路
2018-10-18 12:52
车托之家Hilux
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yysong 发表于 2018-10-18 11:14
这个指标做混动应当很好啊,丰田混动车也就存3度电,一公斤的超级电容就足够了。为什么不用呢?
有发生电火花的危险这个,在车上还是要谨慎为好,尤其是功率不能做大。
高自放电意味着这个车可能放个几天下来,电容里面就一点电都没有,这种情况下丰田混动车是启动不了的。
2018-10-18 11:44
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fei01_LT 发表于 2018-8-14 21:16
电容如果耐压不够,必须串联,这是设计上最倒霉、最不情愿的事情。

因为同容量电容只要一串容量就减半,而对于是动力性应用电容量就像电池的容量Ah那样是命根子。超级电容的最大弊端是耐压做不高,所以当需要高压大容量时付出的物理代价极高。比如,要在容量不变的情况下把电压提高100倍,必须用1万个同样的电容复联(100个串联后再100路并联,还不说均压的开销)!可是,电池就不是,串联后电压升高,放电容量不变。

所以,上面俺特别提到电容和电池的充放电特性迥异,有些外行还不以为然,其实你们是真不懂!
电容减小所储的电能不变吧?
2018-10-18 11:27
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