电动车超级电容系统应用技术：现状及问题

电动车辆用电池+超级电容器复合电源是解决当前单一储能电源能量或功率焦虑的有效途径。国内外学者针对复合电源的理论研究与工程应用开展了广泛研究，研究的重点主要集中在复合电源系统的拓扑结构设计、容量匹配与双向DC/DC功率变换器设计、系统建模与参数辨识、控制策略优化与集成等方面。其中，合理的匹配设计是实现系统设计性能指标、制定控制策略和系统构造成本控制的前提和基础，是关系复合电源系统设计成败的关键因素之一。能量管理策略则根据实时采集的驾驶员指令和车辆状态信息，按照设计控制算法，协调和控制不同储能单元的输出功率，对提高系统效率和整体性能至关重要。

复合电源能量管理策略主要分为三种：逻辑门限控制、基于车速的功率分配控制和非确定性控制。逻辑门限控制或者含有滤波环节的逻辑门限控制，该策略是根据行驶工况的平均功率确定的，即行驶工况中的正平均功率由动力电池提供，超过该值的部分由超级电容器补偿。该策略比较简单，但是其控制规则比较固定，对于不同的行驶工况，其功率平均值不同，故该策略不能适应工况的实时变化。

基于车速的功率分配控制策略是根据当前行驶车速来制定的，汽车运行的平稳功率由动力电池提供，频率较高的瞬时功率由超级电容器来补偿。该控制比较容易实现，但对工况的适应性比较差，匀速行驶时间在伴有频繁启动和加减速的行驶工况中比较短，瞬时加速功率比例大，这样会迫使动力电池进行大电流放电，影响动力电池寿命，也使复合电源失去了意义。(www.xing528.com)

非确定性控制策略适合解决比较难用数学表达式表达的复杂优化问题。模糊逻辑控制是非确定性控制中最常用的策略之一，实际上，该控制是一种比较复杂的细化了的逻辑门限控制，它是将动力电池SOC、超级电容器SOC及车辆需求功率进行了模糊化处理，从而更加合理地将车辆需求功率在超级电容器和动力电池之间进行分配。但该控制策略控制规则相对也比较固定，它只是一种规则更细分的逻辑门限控制策略，因此也无法保证适用于每一种行驶工况，而且实现复杂。

总而言之，上述控制策略均不能使动力电池与超级电容器之间的功率分配达到最优，且在超级电容器的电量不足时，若车辆需求功率较大，很可能导致动力电池进行大电流放电，从而影响其使用寿命。