2010年第4期
文章编号：10094687(2010)04-002504
车辆与动力技术 Vehicle & Power Technology
基于试验数据的超级电容建模方法
熊瑞，何洪文，张晓伟
（北京理工大学电动车辆国家工程实验室，北京100081）
总第120期
摘要：进行超级电容建模，通过试验获得超级电穿的容量待性和内阻特性，继而通过试验数据建立超级电容基于状态方程的动态仿真模型，仿真结果表明，此模型具有良好的精度，能够很好的模拟超级电容的动态性能。
关键调：超级电容；动态模型；仿真：建模
中图分类号：U469.7
文献标识码：A
ModelingofUltracapacitorbasedonExperimentalData
XIONG Rui, HE Hong-wen, ZHANG Xiao-wei
(National Engineering Laboratory of Electric Vehicles, Beijing Institute of Technology, 100081, China) Abstract: A modeling method of ultracapacitor based on the experimental data was introduced.The characteristics of ultracapacitor's capacity and its internal resistance were obtained from experiment data. A dynamic simulation model based on the state equations was established for describing charge-discharge characteristics of the ultracapacitor. The results showed that the designed model had a good accuracy
during the dynamic performance simulation of the ultracapacitor. Key word:Ultracapacitor; Dynamic model; Simulation; Modeling
由于高的比功率、长的循环寿命和高的工作效率等优点，超级电容逐渐成为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等新能源汽车以及电气设备研究的重点，或单独用作电源或与能量型电源组合使用1"}，超级电容的特性介于动力电池和固态电容之间，其比能量大于固态电容，比功率大于动力电池，同时超级电容放电范围产，可以将电压放电至零伏，而电池的放电区间是很有限的，因此即使能量密度低但可用能量也是很可观的。为研究其动态特性以及在车上运行的可行性，需要了解超级电容的工作特性．本研究使用迪卡龙设备BTS500进行了恒电流充放电试验和变电流充放电试验，基于试验数据建立超级电容充数电等效电路模型，并通过Matlab/Simulink软件的S-Function建立动态仿真
收稿日期：2010-09-15
模型.
1
超级电容结构与机理
电能存储存在着两种截然不同的方式：一种间
接的作为潜在可用的化学能，存储在电池里，这种储存方式需要感应电流氧化并使电化学活性反应物减少，由此产生的电荷在两个电压不同的电极之间产生电势差，并做功；另外的一种是直接的方式，是以静电学形式将正负电荷置于一个电容器的不同极板来储蓄电能，这是一种没有感应电流的电能存储过程，超级电容就属于第2种(3]
由于双电层电容的充放电纯属于物理过程，其循环次数高，充电过程快，因此比较适合在电动车
善金项目：863项目"可充电式混合动力汽车Midi送速’整车技术研发"，项日编号：2008AA11A143
作奢菌介：熊瑞（1985-），男，博士研究生；何洪文（1975-），男，副教授：张晓伟（1983-），男，博上研究生，万方数据