【应用】超级电容器DXE系列在汽车能量回收单元中的应用

时间： 2019-07-24 来源：Nippon Chemi-Con

技术问答

随着新能源汽车技术的不断进步，舒适性、安全性和续航里程在不断的完善和发展，其中续航里程是广大消费者最关切的问题。通常，中低档新能源汽车续航里程在100~300km,高档车型续航里程可达600+km，高续航里程的实现最重要的技术手段之一是能量回收系统。新能源汽车能量回收单元在汽车减速或制动的过程中，驱动电机以发电机的形式工作，将汽车动能转化电能储存在储能器中；当汽车起步或加速时，将存储的电能转化为机械能提供给汽车动能。其实现原理如图1所示。

图1 带能量回收单元的电动汽车动力系统原理图

由于超级电容具有充电时间短、能量存储效率高、充放电电流大、循环次数长、无记忆效应等优点，是能量回收单元理想的储能器件。对于应用在车载环境中的超级电容器需要更加优良的温度性能，以保证电容器在高低温环境下容量、性能的稳定。针对此处的应用，日本贵弥功株式会社（Nippon Chemi-Con）推荐DXE系列超级电容器，该系列电容器具有出色的温度特性和高温负荷特性，能有效的保障电容器在高低温环境下容量和内阻的稳定性，保障汽车能量回收单元的可靠。产品外观如图1所示。

图2 DXE系列超级电容器

DXE系列电容器具有如下几个部件号：DDXE2R5LGN401KB65S、DDXE2R5LGN801KBA5S、DDXE2R5LGN122KBF0S、DDXE2R5LGN142KBF0S，其电气和机械参数如下所示：

该系列电容器容量400~1400F（典型值），可存储电能0.4~1.3Wh，满足多种规格电动车的要求（注：电动车回收能量的大小与驱动电机功率相关），该系列电容器具有出色的温度特性和高温负荷特性，其相关曲线如图3所示。

图2 低温环境下超级电容容量变化和内阻与温度的关系曲线

从上面曲线可见，在-40~-30℃的环境温度下，DXE系列超级电容器的容量减少量20%以内（相对于20℃容量，从曲线上看容量约为20℃电容容量的90%）；内阻随着温度的降低而升高，在-40℃约为6mΩ，同样保持在很低的水平。低内阻能有效减少充放电时电能损耗，降低电容的发热。

图3 DXE超级电容器高温情况下容量变化和内阻变化曲线

从上图可见在70℃高温负荷试验工况下， 2000小时后容量减少量在20%以内（相对于初始容量），内阻增加1mΩ以内，出色高温稳定性可保证超级电容在车载高温环境下依然具有优良的性能，提高能量回收单元的性能稳定性。

DXE系列超级电容器工作温度范围-40~＋70℃，并具有良好的耐湿性能，可在苛刻的环境中应用。

产品尺寸

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黑金刚铝电解电容&超级电容选型表

提供黑金刚（Nippon Chemi-Con）铝电解电容以及超级电容产品选型。安装方式分为贴片型（SMD），引线型（Radial lead），基板自立型（牛角电容），螺丝端子型（Screw）；常规品范围在-40℃~150℃，1000小时~20000小时寿命保证，额定电压范围在2.5V～700V；尺寸范围最小规格：贴片型电容5mm*5.2mm，容量范围从1uF~3150000000uF。

产品型号	品类	系列	直径(mm)	长度(mm)	引脚类型	电压(V)	容值(uF)	电容容差	最小工作温度(℃)	最大工作温度(℃)	MOQ/SPQ(pcs)
EGVD250ELL622MM30H	高温品引线型铝电解电容器	GVD Series	18mm	30mm	Radial lead	25V	6200uF	±20%(M)	-40℃	135℃	200

选型表 - Nippon Chemi-Con 立即选型

Nippon Chemi-Con（黑金刚）DLCAP™超级电容器选型指南（中文）

描述- 超级电容器（Electric Double Layer Capacitor）和一般的二次电池比较，可以承受大电流的充放电，是充放电周期寿命优良的蓄电器件。近年，能源问题（石油减少·消费电力减少·CO2减少·新能源的有效利用）受到了重视，作为新的用途而搭载超级电容器的探讨研究正在进行之中。此外，伴随着移动手段的电动化，混合动力汽车和燃料电池车中，以能源的有效利用为目的的超级电容器搭载的研讨也在加速进行。日本贵弥功在积极的推进以节能·低环境负荷为目的的商品化，其中，超级电容器就是环境保护型的代表性产品。日本贵弥功可提供从数十F～数千F容量范围的产品，来满足客户广泛的需求。

型号- DDXE2R5LGL401KB65S,DLCAP™DKG,DDXE2R5LGN801KBA5S,DLCAP™DXE系列,DLCAP™DKA,DDXE2R5LGN401KB65S,DLCAP™DXG系列,DDXE2R5LGN142KBF0S,DLCAP™DXF系列,DLCAP™DXG,DLCAP™DXF,DLCAP™DXE,DLCAP™DKG系列,DDKA2R5ELL500KM50T,DDKG□□□E□□□□□K□□□□,DXF系列,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DXG系列,DDXF2R8LGM3B2EDH2S,DXE系列,DKA,DDKA2R5ELL500KM50S,MDKA2R5T500PN1111A,DDXF□□□L□M□□□E□□□□,DKG,DKA系列,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDKG2R7ELL500KM40T,DLCAP™DKA系列,DDXG2R5LGN301EB65S,DKG系列,DDXG□□□LGN□□□E□□□□,DXE,DXG,DXF,DDXE2R5LGN122KBF0S,MDXE7R5S131PB3111B,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDXE2R5LGL142KBF0S,DDKA□□□E□□□□□K□□□□,MDKA150S8R3PE6111A,MDXE7R5S461PB3111B

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描述- Nippon Chemi-Con has been strongly pursuing products that serve for energy conservation, low environmental impact. Supercapacitor represents those environmental-friendly products. We have a wide range of products to meet customers' needs, from dozens to thousands of farads.

型号- DDXE2R5LGL401KB65S,DXG SERIES,DXE SERIES,DDXE2R5LGN801KBA5S,DXF SERIES,DDXE2R5LGN401KB65S,DDXE2R5LGN142KBF0S,DDXF2R8LHM3B2EDH2V,DDKA2R5ELL500KM50T,DDKG□□□E□□□□□K□□□□,DDXE□□□LG□□□□K□□□□,DKA,DDKA2R5ELL210MM26T,DDKA2R5ELL500KM50S,DDKA2R5ELL210MM26S,DDXF□□□L□M□□□E□□□□,MDKA2R5T500PN1111A,DKG,DDXG2R5LGN911EBF0S,DDKG2R7ELL500KM40T,DDXG2R5LGN301EB65S,DDXG□□□LGN□□□E□□□□,DXE,DXG,DXF,DDXE2R5LGN122KBF0S,MDXE7R5S131PB3111B,DDXG2R5LGN591EBA5S,DDXE2R5LGL142KBF0S,DKA SERIES,DKG SERIES,DDKA□□□E□□□□□K□□□□,MDXE7R5S461PB3111B,MDKA150S8R3PE6111A

选型指南 - NIPPON CHEMI-CON - 2024/4/3 PDF 英文下载

超级电容器和电池有什么关系和区别?

超级电容的储能过程是物理过程，电池储能是化学反应的过程，两者有着本质的区别。超级电容的功率特性要好于电池，可以大电流快速充放电，电池的能量密度要比超级电容高，同等体积下电池储存的能量要多；由于超级电容充电是物理过程，所以寿命要长，一般充放电次数达到50万次以上，电池充放电次数要少甚多，铅酸蓄电池500次，锂电池1000~1500次，不同类型的充放电次数不一样；超级电容的工作温度要宽于电池，一般是-40℃~+65℃，而性能更好的可以做到工业级-40℃~+85℃，如NIPPON CHEMI-CON（黑金刚） DLCAPTMDXG系列。在一些需要大功率放电同时需要较高出能量的可以是使用超级电容和电池结合使用，充分发挥二者的优点。

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超级电容器(SUPERCAPACITOR) 注意事项

用户指南 - NIPPON CHEMI-CON - 2024/4/3 PDF 中文下载

超级电容选型：可达几百万周期充放电的黑金刚牌超级电容，内部阻抗最大降低1/3

Nippon Chemi-Con黑金刚的超级电容通过在电极中使用比表面积较大的活性炭，以及利用本公司的高密度电极制造技术，实现了兼顾高容量和低阻抗、胜于电池、电气特性优异的电极。其超级电容器产品的内部阻抗最大降低1/3，耐热温度扩大为-40～85℃。

厂牌及品类发布时间 : 2018-07-20

面向车载设备解决方案的介绍

型号- MHB,FL-V系列,MVH系列,MZJ系列,MHL,MHK,HXJ系列,MHS,RWK系列,DXG系列,MHU,HXF系列,MHL系列,PXD系列,SV系列,GPD系列,LHJ系列,KVD系列,FL-V,DXE,HXC,DXG,DXF,HXE,GVD,MZS系列,HXD,KVB,MAK,HXF,KVA,HSC系列,KVD,HXJ,MZJ,FW系列,PXD,KVJ,NTD,MAR,NTJ系列,LBV系列,V系列,HXU,MZR,NTJ,LXS,MZS,PXN,EKXJ451ELL121MM45S,LHJ,GVD系列,MAR系列,KA,LHS,KHE系列,KXQ系列,SM,RWJ系列,HXE系列,KA系列,SM系列,SV,LXS系列,DKA系列,KVA系列,LHS系列,GXF,LC,MHU系列,GPA,GPD,KXJ,GXM,NCM12-FE系列,KXN,KXQ,KYC系列,DM,KHE,GXF系列,LBG系列,LBG,KYC,HSD,MAK系列,HSC,HSE,DXE系列,DKA,HXD系列,LBV,DKG,KVJ系列,RWJ,RWK,KVB系列,MHB系列,HXU系列,HHXE630ARA101MJC5G,HSE系列,NTD系列,NCM12-FC,MVH,NCM12-FE,HXC系列,MXB系列,FW,LVA系列,DXF系列,GXM系列,PXN系列,KXJ系列,MHK系列,KXN系列,GPA系列,DM系列,DKG系列,FL系列,LVA,MXB,MZR系列,HSD系列,MHS系列,NCM12-FC系列

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