动力型超级电容的研发教程.pptx

南车新能源 CTO:阮殿波 Page ? 2 目录 Page ? 3 1.1 超级电容器工作原理 一、超级电容器的原理及特点 双电层储能 一、超级电容器的原理及特点 Page ? 4 1.2 电容与电池的能量功率特性对比 Page ? 5 高能量 特性 长寿命 宽工作温度 范围 -40℃—65℃ （主要性能指标几乎无差异） 与普通铝电解电容相比，可达104倍 寿命10年以上或100万次循环 低内阻 高功率 环境友好 免维护 全密封结构，无需维护 可数千、上万安培输出 无污染，可回收 一、超级电容器的原理及特点 1.3 超级电容器的优点 一、超级电容器的原理及特点 Page ? 6 1.4 全寿命周期能量效率 Page ? 7 2.1 超级电容器分类 二、现有超级电容技术 Page ? 8 　 电压 范围 (V) 质量 比能量 (Wh/kg) 质量 比功率 （kW/kg） 体积 比能量 (Wh/L) 循环寿命 (次) 技术成熟度 是否免维护 储能类型 双电层电容器 AC/AC 0-2.7 3-7 10-20 3-7 1,000,000 成熟 是 物理 赝电 容器NiO/AC 0.8-1.6 6-9 1-2 9-14 10,000 不成熟 否 化学+物理 锂离子电容器 LiC 2.2-3.8 15-20 1-3 13 100,000 中试 阶段 是 化学+物理 2.2 不同超级电容器的参数对比 二、现有超级电容技术 Page ? 9 EDLC 电容量 (F) 型号 最大等效串联内阻 ESR(mΩ) 漏电流（mA）@25oC72h 质量 (g) 能量密度（Wh/kg） 功率密度（kW/kg） AC@1kHz DC 9500 NBCSR-9500C-002R7 0.13 0.20 15.0 1320 7.29 6.90 7500 NBCSR-7500C-002R7 0.13 0.19 13.0 1290 5.89 7.44 3000 NBCSR-3000C-002R7 0.17 0.23 5.0 550 5.52 14.41 9500F 7500F 3000F 二、现有超级电容技术 Page ? 10 公司 电容量 （F） 直流内阻 (mΩ） 质量比能量(Wh/kg) 体积比能量 (Wh/L) 质量比功率(kW/kg) 短路电流 （A） 美国 M公司 3000 0.29 6.0 7.69 12 5300 韩国 N公司 6200 0.33 5.44 7.1 5.94 5000 本公司 9500 0.20 7.4 9.88 5.01 6000 3.2.1 单体技术指标对比 三、南车超级电容器产品—产品性能及安全性测试 Page ? 11 3.2.2 高低温特性 三、南车超级电容器产品—产品性能及安全性测试 公司 ΔC/C -40℃ （%） ΔC/C 70℃ （%） ΔR/R -40℃ （%） ΔR/R 70℃ （%） ΔC/C 5000h （%） ΔR/R 5000h （%） ΔC/C 100000c （%） ΔR/R 100000c （%） 韩国N公司 -2.7 0.60 12 0 -30 90 -8 25 本公司 -2.2 0.71 13 0 -20 100 -6 30 3.2.3 稳定性 Page ? 12 3.2.4 安全性保障 三、南车超级电容器产品—产品性能及安全性测试 Page ? 13 3.2.5 重要安全性试验 三、南车超级电容器产品—产品性能及安全性测试 产品破坏无爆炸，无燃烧 Page ? 14 产品通过北方汽车质量监督检验鉴定 三、南车超级电容器产品—产品性能及安全性测试 Page ? 15 三、南车超级电容器产品—智能管理系统（CMS） 3.3,1 CMS系统及其主要参数 技术参数名称 单位 参数值 1kV及以下的储能系统 2kV及以下的储能系统 型号 NCCM-10 NCCM-20 允许的储能系统最高工作电压范围 V/DC 200~1000 800~2000 允许的储能单元最高工作电压范围 V/DC 12.5~60 12.5~60 允许的超级电容器电容量范围（含并联后） F 4800~90000 2000~50000 允许各电容器电容量偏差范围（生命周期内） % -20~10 -20~10 允许各电容器内阻偏差范围（生命周期内） % -20~150 -20~150 允许电容器升压速度 mV/s ≤200 ≤200 电容器电压的平衡精度范围（电压＞2.45V） mV 15~40 15~40 工作环境温度范围 ℃ -20~60 -20~60 耐压：泄漏电流小于20μA1分钟的承受电压 V/DC 2500 5000 三、南车超级电容器产品—智能管理系统（CMS） 3.3.2 CMS系统主要功能