超级电容-电池混合储能
回归基础:使用电池和超级电容的混合储能的成本、功率和性能优势。
能源存储和电源管理为工程师提供了多种选择，涉及多个行业和应用。电池提供了简单，低循环寿命，温度敏感性和低效率。仔细分析电池/超级电容组合解决方案的成本、功率和性能，为混合储能提供了一个令人信服的案例。
常见问题
制造商在评估混合电池/超级电容储能时经常会问:
- 会更贵吗?
- 双存储系统是否会过于复杂?
- 在一个组件中平衡两种技术需要哪些额外的电子设备?
- 开发混合解决方案的时间表是什么?
混合动力汽车的好处
当传统电池与针对更高电压水平优化的超级电容器配对时:
超级电容比电池更有吸引力。在过去的十年里，这些组件的价格下降了99%，而电池的成本同期下降了30%-40%。随着原材料价格下跌，以及市场继续广泛采用超级电容，这一趋势可能会持续下去。
虽然电池本身是一个更简单的系统，但在实际应用中，它们在几乎所有方面都比不上混合组件。
在大多数应用中，一次能源处理持续的能源需求。有时，电力需求会出现峰值，工程师可以通过调整电池尺寸来满足峰值需求，也可以使用超级电容来满足需求。使用超级电容器还可以缩小一次能源的规模。
大功率超级电容提供与加速、启动、转向和再生相关的高电流需求所需的突发功率。将电容器与电池配对可以提高混合电源的功率密度，这有一个额外的优势，即允许电池在没有电容器的情况下运行，而不会出现大电流峰值。
延长电池寿命
当与超级电容配合使用时，混合方法可以使电池表现更好，使用时间更长。超级电容能让电池达到设计的目的:提供高能量密度。
例如，一辆加速的混合动力汽车对电流产生了巨大的需求。将超级电容与电池和控制电子设备并联，可以使超级电容提供大电流，使电池成为严格意义上的能源，而不是能源和电源。
由于超级电容器具有比电池低得多的内阻和快得多的充电速率，它们使电池供电系统更有效地运行。超级电容使电池寿命更长，因为它们在最初接通负载时承担主要工作，并允许电池逐渐恢复负载，防止从电池中吸取大电流。避免电池的大电流损耗，避免热、化学和机械应力。电流峰值(和内部温度)降低延长电池寿命多达400%，这取决于应用。
一个典型的启动器电池将迅速退化，如果它被要求提供大电流的任何长度的时间。所谓的深度循环电池是专门为提供更高电流而设计的，但即使是这种铅板更厚的电池，也不能幸免于反复的深度循环所造成的损坏。电池与超级电容的并行配置可以极大地减少电池在重载条件下的深度循环。这样做延长了混合电源的寿命，并提供了一个更有效的供应。混合设计还可以降低电池的保修和更换成本，使系统在经济上具有吸引力。
周期和摄氏度
与电池相比，超级电容在更大的气候条件下工作，舒适的气候范围为70ºC至-40ºC。电池的工作范围为60度到-20度，但在零度及以下，电池会失去大部分可用能量。
超级电容器还提供更大的循环寿命回报。电池依靠化学反应来耗散储存的能量，循环寿命为数百到数千次。超级电容器在静电场中储存能量，允许超过一百万次循环使用。
更高的效率
超级电容提供95%-98%的效率，而铅酸电池最高可达70%。超级电容和电池储能系统的结合可以减少系统中电池的尺寸、重量和数量。杂交技术效率更高，使用的材料也更少。它们还可以延长电池组件的循环寿命，使整个系统“更环保”。
虽然双重技术体系不像混合技术体系那么容易处理，但其回报太大了，不容忽视。在混合能源存储系统中，这两个元素相互帮助，从而形成一个更高效的系统，具有更长、更好的使用寿命。
布伦丹·安德鲁斯是公司销售和营销副总裁Ioxus Inc .)同时也负责教育。
一目了然
- 超级电容提供95%-98%的效率，而铅酸电池最高可达70%。
- 在过去的10年里，超级电容的价格下降了99%;电池价格下降了30%-40%。
- 在混合能源存储系统中，降低电池电流峰值(和内部温度)可将电池寿命延长400%，这取决于应用。
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