航科创兴完成1000万元天使轮融资，英诺天使基金联合合力能源投资
06-18
自然资源枯竭、空气污染、交通拥堵和化石燃料价格上涨等问题迫使社会和个人寻求替代交通方式。
其中包括用于公共汽车和卡车的混合动力电动、氢能和燃料电池动力总成，例如 ISE（加利福尼亚州圣地亚哥）自 2001 年以来生产的动力总成。
这些动力总成在整个汽车行业广受欢迎，因为它们提高了燃油效率，减少有害排放。
ISE 专注于串联混合动力电动动力系统，其中发动机与动力传动系统完全分离，仅用于发电。
图 1 这种类型的混合架构对于执行大量走走停停驱动的大型车辆（例如城市内公交和货运卡车）特别有吸引力。
传统的公共汽车和卡车效率低下，并且会产生高度有害的排放，因为它们的巨大发动机（通常是柴油机）不断地加速和减速车辆——这是效率最低的发电方式。
在ISE的串联混合动力系统中，较小的发动机与发电机紧密配合，以恒定、高效的速度和功率输出水平运行。
当车辆暂时需要增加功率时，例如在加速或爬坡时，则从由电池和超级电容器组成的车辆储能系统获取电力。
当车辆电力需求较低时，该储能系统就会充电。
不仅提高了能源效率，而且车辆能够通过再生制动回收加速和减速时消耗的能量。
面临的问题 ISE 的混合动力电动汽车 (HEV) 技术旨在利用燃油驱动发动机、电动机驱动器和储能组件的最佳特性。
他们的混合架构设计使用内燃机作为主要动力源，并使用带有电力存储系统的电机作为辅助动力源。
设计工程师能够调整内燃机的尺寸以满足巡航功率要求，因为需要辅助电源来满足加速的峰值功率需求。
此外，再生制动能量由辅助电力系统捕获。
该能量用于进一步加速或满足附加电气系统的基本能量需求。
缺点 仅使用电池提供电力存储的标准混合动力设计存在缺陷。
这些缺点很多，给汽车设计工程师带来了许多设计挑战。
一是电池在低温下很难正常工作；其次，电池需要非常复杂和精密的充电平衡管理技术；第三，极端条件下电池寿命大大缩短，导致车辆整个生命周期的电池更换成本高昂。
。
由于必须购买并安装新电池，因此必须拆除并处理旧电池。
除非制造商拥有适当的电池回收设施，否则电池处理可能会成为一个问题。
所有这些问题都会增加基于电池的系统的成本，更不用说车辆停机的成本了。
也许最重要的是：电池捕获和再生能量的能力有限，或者在加速和制动等短时间事件期间提供高功率爆发的能力有限。
这种高功率限制降低了混合动力电动动力系统设计的效率。
由于大多数城市公交车都在恒定制动加速模式下运行，因此捕获和再生制动能量的能力成为 ISE 设计的核心。
在实现高效公交车和卡车系统设计目标的过程中，电池限制对 ISE 工程师来说是一个严峻的挑战，他们需要克服传统的低效率问题，同时提供满足人们期望的可靠、全天电力。
侯、走走停停的运输能力。
为了给市场带来真正的替代方案，ISE 需要设计一种电力和存储系统，克服混合动力电池和传统卡车和公共汽车的局限性。
解决方案 在寻找解决方案时，ISE 要求 Maxwell Technologies 帮助开发超级电容器解决方案。
紧凑、高性能、长寿命的超级电容器可满足电池的许多功能，但具有更高的可靠性、先进的存储能力和更好的整体性能。
超级电容器可以补充电池的性能或完全取代电池。
与电池供电相比，Maxwell的超级电容器（BOOSTCAP）提供的好处包括： 低温性能：允许在-40度下工作；而如果不加热到零以下，电池就无法可靠工作。
安全：对于公交车运输商来说，超级电容器是一种安全的解决方案，因为它们是整装的，可以过夜放电。
使用寿命长：超级电容器的使用寿命基本上与内置设备的寿命一样长，从而节省了成本且维护要求低。
高效率：效率高达85-95%，而类似应用中电池只有70%甚至更低（ISE测量结果）。
环保：超级电容器非常环保，因为除70%的重金属外，它可以回收利用。
高功率输出：功率输出是电池的10倍，这在车辆加速时是一个特别重要的属性。
良好的架构：超级电容器可以有效捕获一种制动能量并将其存储起来，以满足下次加速的能量需求。
图 2 下表是 ISE 开发的专用加热电池解决方案 (ZEBRA) 与其专有的 Thunderpack II（上图）超级电容器解决方案的比较。
图表 两种选择中最好的 从该表中可以清楚地看出，电池具有高能量能力，而超级电容器具有高功率能力。
在优化的混合存储系统中，两种技术的结合可以最大限度地发挥两者的优势。
ISE新业务经理Tom Bartley表示：“由于其优异的功率特性，超级电容器是ISE电力系统设计的精髓。
超级电容器提高了车载储能设备的性能、可靠性和耐用性，公交车配备了它将在加速环保交通的社会影响和生存发展方面发挥重要作用。
” 本文摘要 自2017年成功测试以来，ISE已将Maxwell的超级电容器集成到汽油、柴油和燃料电池之中。
尤其是混合动力汽车，自开发Thundercap II超级电容器系统以来，ISE已将其动力系统引入到油电混合动力汽车、柴电混合动力汽车、氢电混合动力汽车和燃料电池混合动力汽车之中。
清洁、安静、低维护的车辆已经在美国一些城市推出，包括长滩和加利福尼亚州萨克拉门托，ISE 已与西门子和 Flyer 建立合作伙伴关系，共同生产这些混合动力车辆。
Bartley补充，去年已投入使用1辆混合动力车，今年将增加60辆，预计2020年交付台湾。
目前，超过3万个超级电容器正在ISE的混合动力和燃油车上工作电池总线，提供超过 10,000 法拉的电力驱动和再生制动功率。
早在今年年初，巴特利就估计超级电容器驱动的公交车队已经提供了超过 10,000 英里的清洁、可靠的服务，为我们的星球提供了清洁的交通。
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