电动车辆超级电容系统应用技术：短时高功率释放能量的UPS选择

UPS（Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply），即不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备，主要用于给单台计算机、计算机网络系统或其他电力电子设备如电磁阀、压力变送器等提供稳定、不间断的电力供应。UPS往往是在掉电或电网电压瞬时跌落的几秒到几分钟内工作，需要蓄电池在这段时间提供电能，蓄电池自身的缺点（需定期维护、寿命短）使UPS在运行时需要时刻检测蓄电池的状态。在数据保护的备份系统中，需要UPS提供备用能量的时间相对较短，而蓄电池的大部分能量没有被应用，如果选择低容量的蓄电池则不具备强大的放电能力。从短时期作用角度考虑，超级电容器的优势尤为明显，其输出电流几乎没有延迟地上升到高达数百安培甚至上千安培，而且可以快速充电完毕，在下次电源故障时又可以发挥作用，尽管超级电容器的储能明显低于蓄电池，仅能维持很短的时间，但是当储能释放时间在1 min左右时有无可比拟的优势——具有500 000次循环寿命和十年不需要护理，使UPS真正实现免维护。

不间断电源在许多关键领域是不可缺少的，超级电容器在短时系统故障应对系统设计中是一个非常理想的器件。即使是很短时间的电源故障——市电的大小起伏都会导致联机系统的严重混乱或造成自动装配线路的严重损坏。超级电容器兼具能量存储设备（如蓄电池或充电电池）和大容量电容的特性，它的容值中等，能量密度介于这两个存储设备之间。采用超级电容器UPS更适用于短时高功率的工况，充分发挥短时高功率释放能量的优势。(www.xing528.com)

超级电容器具有低浮充电电流，简单充电，高峰值电流的特点。因为浮充电流可以低至几毫安，所以在UPS应用中超级电容器是非常理想的，上述特点使它们非常适用于在线UPS系统。在最简单的情况下，超级电容器通过2.5 V直流恒压电池充电，并不要求充电电压平稳光滑，通常不需要充电电流的限制。在电源出现故障时，超级电容器输出电流，在指定时间内几乎没有延迟地上升到400 A。由于内阻非常低，它们可以快速地充电，超级电容器在很短的时间内就可以实现能量存储，应对下次电源系统故障。同时保护临界负载变得愈发重要，因为不能总是保证电源网络的稳定性，因此对于短路、瞬间击穿或是由开关状态时的大负载引起的故障，功能强大、相应快速的UPS单元可以缓解这种情况下的损坏效果。超级电容器在很多系统中扮演着极为重要的角色，它能确保工作寿命、长时间免维护，而且可靠性高。