中心論題：

• 新的混合動力電源所麵臨的問題。
• 采用電池提供電力儲存的標準混合動力設計存在的缺陷。
• ISE新開發超級電容解決方案。

• 再生製動能量用於加速或滿足附屬電器係統的基本能量需求。
• 用超級電容補足電池的性能或完全替代電池。
• 超級電容能有效地捕獲一種刹車的能量用於滿足下一次加速對能量的需求。

天然資源的枯竭、空氣汙染、交通堵塞和礦物燃料價格的上漲等等問題，迫使社會和個人尋求替代運輸工具。這當中就有用於公交車和卡車的混合電力、氫氣和基於燃料電池的動力係統，例如ISE(San Diego, CA)從1996年以來所生產的那些。
　　
這些動力係統在整個汽車工業之所以受到歡迎，是因為它們提高了燃油效率，降低了有害排放。ISE公司專長於生產串聯混合電力動力係統
，其中的引擎完全與動力傳動係統脫離，且僅僅被用於產生電力。
　　 
該類型混合架構對於執行大量“停走”驅qu動dong的de大da型xing車che輛liang特te別bie有you吸xi引yin力li，如ru市shi內nei運yun輸shu公gong交jiao車che和he貨huo運yun卡ka車che。傳chuan統tong的de公gong交jiao車che和he卡ka車che的de效xiao率lv很hen低di，產chan生sheng高gao度du有you害hai的de排pai放fang，因yin為wei它ta們men碩shuo大da的de引yin擎qing(通常是柴油機)持續不斷地給車輛加速和減速--這是一種效率最低的產生動力的方式。
　　
在ISE的串聯混合係統中
，較小的引擎與發電機緊密配合，在恒定
、有you效xiao的de速su度du和he功gong率lv輸shu出chu級ji上shang工gong作zuo。當dang車che輛liang動dong力li暫zan時shi需xu要yao增zeng加jia的de時shi候hou，如ru加jia速su期qi間jian或huo爬pa山shan時shi
，要yao從cong車che上shang由you電dian池chi和he超chao級ji電dian容rong組zu成cheng的de能neng量liang儲chu存cun係xi統tong吸xi取qu電dian力li。當dang車che輛liang的de動dong力li需xu求qiu較jiao低di時shi，該gai能neng量liang儲chu存cun係xi統tong被bei充chong電dian。這zhe樣yang不bu僅jin僅jin能neng量liang效xiao率lv增zeng加jia了le
，而er且qie車che輛liang能neng夠gou通tong過guo再zai生sheng製zhi動dong(regenerative braking)在它減速時重新回收(加速時付出的)能量。
　　
麵臨的問題
ISE的混合電動車(HEV)技術的目標是利用燃料驅動引擎
、電力電機驅動和能量儲存組件的最佳特性。他們的混合架構設計采用了擔當主動力源的內燃機，以及一個擔當二次動力源的
、具(ju)有(you)電(dian)力(li)儲(chu)存(cun)係(xi)統(tong)的(de)電(dian)機(ji)。設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)將(jiang)內(nei)燃(ran)機(ji)的(de)規(gui)格(ge)設(she)計(ji)為(wei)滿(man)足(zu)巡(xun)航(hang)動(dong)力(li)的(de)要(yao)求(qiu)，因(yin)為(wei)二(er)次(ci)動(dong)力(li)源(yuan)要(yao)滿(man)足(zu)加(jia)速(su)對(dui)峰(feng)值(zhi)動(dong)力(li)需(xu)求(qiu)。此(ci)外(wai)，再(zai)生(sheng)製(zhi)動(dong)能(neng)量(liang)被(bei)二(er)次(ci)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)所(suo)捕(bu)獲(huo)。該(gai)能(neng)量(liang)被(bei)用(yong)於(yu)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)加(jia)速(su)或(huo)滿(man)足(zu)附(fu)屬(shu)電(dian)器(qi)係(xi)統(tong)的(de)基(ji)本(ben)能(neng)量(liang)需(xu)求(qiu)。
　　
存在的缺點
jinjincaiyongdianchitigongdianlichucundebiaozhunhunhedonglishejicunzaiquexian。zhexiebuzuzhichuhenduo，tamengeiqicheshejigongchengshidailailexuduoshejitiaozhan。shouxian，dianchiyaozaidiwenzhengchanggongzuocunzaikunnan;其次，電池需要非常複雜精密的電荷均衡管理技術;第三，電池在極端條件下的壽命大為縮短
，從而導致貫穿車輛生命期內高昂的換電池成本。
　　
由(you)於(yu)要(yao)購(gou)買(mai)和(he)安(an)裝(zhuang)新(xin)電(dian)池(chi)
，舊(jiu)電(dian)池(chi)就(jiu)不(bu)得(de)不(bu)拆(chai)除(chu)並(bing)處(chu)置(zhi)掉(diao)。除(chu)非(fei)製(zhi)造(zao)商(shang)已(yi)有(you)電(dian)池(chi)回(hui)收(shou)設(she)施(shi)
，否(fou)則(ze)電(dian)池(chi)的(de)處(chu)置(zhi)可(ke)能(neng)成(cheng)為(wei)問(wen)題(ti)。所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)都(dou)增(zeng)加(jia)了(le)基(ji)於(yu)電(dian)池(chi)的(de)係(xi)統(tong)的(de)成(cheng)本(ben)，更(geng)不(bu)用(yong)說(shuo)車(che)輛(liang)停(ting)工(gong)期(qi)造(zao)成(cheng)的(de)損(sun)失(shi)。
　　
或許最重要的是：電池捕獲和再生能量
、或短持續時間事件(諸如加速和刹車)期間提供突發大功率的能力有限。這種高功率局限性降低了混合電力動力係統設計的效率。因為大多數城市公交車都工作在不變的製動-加速模式，捕獲和再生刹車能量的能力就成為了ISE設計的中心。
　　
在實現高效率公交車和卡車係統設計目標的征程中，電池限製因素是ISE工程師麵臨的嚴峻挑戰
，他們要在克服傳統的低效率問題的同時
，提供滿足人們期望的牢靠、全天侯
、走走停停的運輸能力。為了給市場帶來真實的可選替代方案，ISE需要設計一種電力和儲存係統，以克服混合電力電池及傳統卡車和公交車的局限性。
{{分頁}}
　　
解決方案
為了尋求解決方案
，ISE要求Maxwell Technologies幫助開發超級電容解決方案。緊湊
、高性能
、長壽命的超級電容器實現了許多電池的功能
，但是可靠性更高、儲存功能更先進


、整體性能更佳。超級電容補足了電池的性能或完全替代電池。
　　
與電池動力相比，Maxwell的超級電容(BOOSTCA P)提供的好處包括：
　　
* 低溫性能：容許在零下40度工作;而電池在零度以下未經加熱就不能可靠工作。
* 安全性：對於公交運輸車，超級電容是一種安全的解決方案
，作為一個包，一夜之間就可以放電完畢。
* 壽命長：超級電容本質上壽命與它們所裝入的設備一樣長，低維護需求節省了成本。
* 效率高：效率高達85-95%，而電池在類似應用中隻有70%甚至更低(ISE測量的結果)。
* 環保：超級電容環保

，因為它們除了重金屬70%可以再生利用。
* 輸出功率大：電源輸出是電池的10倍
，在車輛加速時這是一個特別重要的屬性。
* 架構好：超級電容能夠有效地捕獲一種刹車的能量
，並將其儲存以滿足下一次加速對能量的需求。
　　 
 
下表是ISE開發的專用、加熱電池解決方案(Z EBRA)及其專有的Thunderpack II(上圖)超級電容解決方案的比較。
{{分頁}}

兩種方案的最佳之處
從(cong)該(gai)表(biao)格(ge)可(ke)以(yi)清(qing)楚(chu)地(di)看(kan)到(dao)，電(dian)池(chi)具(ju)有(you)高(gao)能(neng)量(liang)的(de)能(neng)力(li)，而(er)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)具(ju)有(you)高(gao)功(gong)率(lv)的(de)能(neng)力(li)。在(zai)優(you)化(hua)的(de)混(hun)合(he)儲(chu)存(cun)係(xi)統(tong)中(zhong)，兩(liang)技(ji)術(shu)的(de)結(jie)合(he)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)發(fa)揮(hui)了(le)兩(liang)者(zhe)的(de)優(you)勢(shi)。
　　
ISE公司新業務經理Tom Bartley說：“由於其優異的功率特性
，超級電容就是ISE動力係統設計的實質。超級電容提高了性能
、可靠性和車載能量儲存裝置的耐久力
，公交車配備它之後，對加速環保運輸工具的社會影響和生存發展有著重要的作用。”
　　
本文小結
自從2003年實現成功測試以來，ISE已經將Maxwell的超級電容整合到汽油
、柴油和燃料電池混合動力車之中。特別需要說明的是，自從開發 Thundercap II超級電容係統
，ISE已經將其動力係統引入到汽-電混合動力車、柴-電混合動力車
、氫-電混合動力車和燃料電池混合動力車的設計之中。清潔運行、安靜、低維護要求的車輛已經走上了一些美國的城市，包括Long Beach和Sacramento CA。ISE已經與西門子及Flyer公司結成夥伴關係，共同生產這些混合動力車。
　　
Bartley補充說，去年已經有102輛混合動力車投入使用
，今年還要增加60輛，預計2007年將交付使用100到200台。目前，在ISE的混合動力和燃料電池公交車上
，有3萬多超級電容器在工作
，提供超過7500萬法拉的電力驅動和再生刹車功率。早在2006年初
，Bartley就估計超級電容供電的公交車隊已經提供了超過200萬英裏的清潔、可靠的服務，為我們的星球提供了清潔的運輸服務。