超级电容器在电动轮自卸车启动中的应用.pdf

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1、第31卷第1O期露天采矿技术Vo1．3lNo．1O2016年l0月OpencastMiningTechnologyOct．2016DOI：10．13235~．cnki．hcm．2016．10．013引用格式：王鹏飞．超级电容器在电动轮自卸车启动中的应用[J]．露天采矿技术，2016，31(10)：43—46超级电容器在电动轮自卸车启动中的应用王鹏飞(神华准格尔能源集团有限责任公司，内蒙古鄂尔多斯010300)摘要：通过计算对比超级电容与蓄电池启动过程中启动电流与启动转矩，计算得到630E电动轮卡车的启动功率与

2、所用的超级电容容量，给出了所设计的电动轮卡车超级电容启动系统原理图，并通过实验证明了超级电容启动的可行性。关键词：超级电容器；电动轮自卸车；蓄电池；卡车启动中图分类号：U463．63文献标志码：B文章编号：1671—9816(2016)10—0043—04ApplicationofsupercapacitorinelectricwheeldumptruckstartsWANGPengfeiShenhuaZhungerEnergyCo．，Ltd．，Ordos010300,China)Abstract：Bycal

3、culatingthestartingcurrentandstartingtorqueinthestartingprocessofthesuperCapacitorandbattery，thearticleobtainedthestartingpowerandthesupercapacitanceof630Eelectric—wheeltruck，andgavethediagramofthesupercapacitorstartingsystemoftheelectricwheeltruck，whichdem

4、onstratesthefeasibilityofsupercapacitorstartbytheexperiment．Keywords：supercapacitor；electricwheeldumptruck；battery；truckstart0引言板的严重极化更是缩短了其寿命。蓄电池的缺点很难能满足人们对矿用电动轮卡车性能的日益要求。矿用电动轮自卸车目前主要应用在大型露天煤幸运的是现在有一种新型储能器件超级电容器能代矿、铁矿中，承担全球40％的煤炭和90％的铁矿的替蓄电池来弥补上诉的缺点【lJ。运输任

5、务。自20世纪70年代CAT公司生产的第一辆电动轮卡车至今，矿用电动轮卡车得到了广泛的1超级电容器应用。超级电容又叫黄金电容、法拉电容，它是介于传矿用电动轮自卸车是由内燃柴油发动机作为动统电容和电池之间的一种储能器件，因此它即具有传力能源，带动交流发电机发出三相中频交流电形成统电容大电流充放电特性也具有电池的储能特性[21。动力总成。矿用电动轮自卸卡车因其吨位大，从而超级电容器与市场上出现的其他储能设备，如铅酸导致这个庞然大物的发动机马力极大，大马力的发蓄电池、锡镍电池、氢镍电池等相比，具有以下突出动机启动是

6、需要很大的启动功率。目前，采用纯电的优点：马达启动的矿用电动轮卡车都使用蓄电池来启动，1)功率密度高。可达300—5000W／kg，相当于发动机在启动过程中，特别是在启动瞬间，由于启动铅酸蓄电池的5—10倍；电动机转速为零，所以启动电流非常大。因此，蓄电2)充放电循环寿命长。超级电容器在充放电过池必须提供启动机瞬间大功率，发动机才可能启动。程中没有发生电化学反应，其循环寿命可达几十万在冬天启动时，由于蓄电池的性能大大下降，很可能次以上。而目前常用的密封式铅酸蓄电池的循环寿不能正常启动或需多次启动才能成功；另外

7、蓄电池命只有几百次；的充放电次数只有几百次，在低温情况下，蓄电池极收稿日期：2016—05—303)充电时间短。超级电容完全充电只需数分钟作者简介：王鹏飞(1983一)男，陕西成阳人，本科，毕业甚至几十秒，而蓄电池则需要数小时才能完成；于中北大学自动化专业，现任神华准能设备维修中心生产4)可靠性高，免维护。超级电容的维护工作极技术部技术员。少，可实现真正的免维护，而蓄电池所谓的“免维护”第31卷第l0期露、天采矿技术Vol_31No．102016年10月OpencastMiningTechnologyOct．

8、20l6仅指使用期间无需加水，在实际工作中仍必须进行3超级电容容量计算定期维护。3．1启动能量计算5)环境温度对正常使用影响小。超级电容器正启动马达功率的选择取决于2个因素，即发动常工作温度在一40—65％，而蓄电池则对温度要求较机的最低启动转速和启动阻力矩，计算公式为高，标准使用温度为25℃，平时不能超过15—3O℃。P=MenQ(5)6)体积小，质量轻，外形紧凑，便于安装，节省空间。式中为发动机