中心论题：
- 新的混合动力电源所面临的问题。
- 采用电池提供电力储存的标准混合动力设计存在的缺陷。
- ISE新开发超级电容解决方案。
- 再生制动能量用于加速或满足附属电器系统的基本能量需求。
- 用超级电容补足电池的性能或完全替代电池。
- 超级电容能有效地捕获一种刹车的能量用于满足下一次加速对能量的需求。
天然资源的枯竭、空气污染、交通堵塞和矿物燃料价格的上涨等等问题，迫使社会和个人寻求替代运输工具。这当中就有用于公交车和卡车的混合电力、氢气和基于燃料电池的动力系统，例如ISE(San Diego, CA)从1996年以来所生产的那些。
这些动力系统在整个汽车工业之所以受到欢迎，是因为它们提高了燃油效率，降低了有害排放。ISE公司专长于生产串联混合电力动力系统，其中的引擎完全与动力传动系统脱离，且仅仅被用于产生电力。
该类型混合架构对于执行大量“停走”驱动的大型车辆特别有吸引力，如市内运输公交车和货运卡车。传统的公交车和卡车的效率很低，产生高度有害的排放，因为它们硕大的引擎(通常是柴油机)持续不断地给车辆加速和减速--这是一种效率最低的产生动力的方式。
在ISE的串联混合系统中，较小的引擎与发电机紧密配合，在恒定、有效的速度和功率输出级上工作。当车辆动力暂时需要增加的时候，如加速期间或爬山时，要从车上由电池和超级电容组成的能量储存系统吸取电力。当车辆的动力需求较低时，该能量储存系统被充电。这样不仅仅能量效率增加了，而且车辆能够通过再生制动(regenerative braking)在它减速时重新回收(加速时付出的)能量。
面临的问题
ISE的混合电动车(HEV)技术的目标是利用燃料驱动引擎、电力电机驱动和能量储存组件的最佳特性。他们的混合架构设计采用了担当主动力源的内燃机，以及一个担当二次动力源的、具有电力储存系统的电机。设计工程师能够将内燃机的规格设计为满足巡航动力的要求，因为二次动力源要满足加速对峰值动力需求。此外，再生制动能量被二次动力系统所捕获。该能量被用于进一步的加速或满足附属电器系统的基本能量需求。
存在的缺点
仅仅采用电池提供电力储存的标准混合动力设计存在缺陷。这些不足之处很多，它们给汽车设计工程师带来了许多设计挑战。首先，电池要在低温正常工作存在困难;其次，电池需要非常复杂精密的电荷均衡管理技术;第三，电池在极端条件下的寿命大为缩短，从而导致贯穿车辆生命期内高昂的换电池成本。
由于要购买和安装新电池，旧电池就不得不拆除并处置掉。除非制造商已有电池回收设施，否则电池的处置可能成为问题。所有这些问题都增加了基于电池的系统的成本，更不用说车辆停工期造成的损失。
或许最重要的是：电池捕获和再生能量、或短持续时间事件(诸如加速和刹车)期间提供突发大功率的能力有限。这种高功率局限性降低了混合电力动力系统设计的效率。因为大多数城市公交车都工作在不变的制动-加速模式，捕获和再生刹车能量的能力就成为了ISE设计的中心。
在实现高效率公交车和卡车系统设计目标的征程中，电池限制因素是ISE工程师面临的严峻挑战，他们要在克服传统的低效率问题的同时，提供满足人们期望的牢靠、全天侯、走走停停的运输能力。为了给市场带来真实的可选替代方案，ISE需要设计一种电力和储存系统，以克服混合电力电池及传统卡车和公交车的局限性。
{{分页}}
解决方案
为了寻求解决方案，ISE要求Maxwell Technologies帮助开发超级电容解决方案。紧凑、高性能、长寿命的超级电容器实现了许多电池的功能，但是可靠性更高、储存功能更先进、整体性能更佳。超级电容补足了电池的性能或完全替代电池。
与电池动力相比，Maxwell的超级电容(BOOSTCA P)提供的好处包括：
* 低温性能：容许在零下40度工作;而电池在零度以下未经加热就不能可靠工作。
* 安全性：对于公交运输车，超级电容是一种安全的解决方案，作为一个包，一夜之间就可以放电完毕。
* 寿命长：超级电容本质上寿命与它们所装入的设备一样长，低维护需求节省了成本。
* 效率高：效率高达85-95%，而电池在类似应用中只有70%甚至更低(ISE测量的结果)。
* 环保：超级电容环保，因为它们除了重金属70%可以再生利用。
* 输出功率大：电源输出是电池的10倍，在车辆加速时这是一个特别重要的属性。
* 架构好：超级电容能够有效地捕获一种刹车的能量，并将其储存以满足下一次加速对能量的需求。
下表是ISE开发的专用、加热电池解决方案(Z EBRA)及其专有的Thunderpack II(上图)超级电容解决方案的比较。
{{分页}}
两种方案的最佳之处
从该表格可以清楚地看到，电池具有高能量的能力，而超级电容具有高功率的能力。在优化的混合储存系统中，两技术的结合最大限度地发挥了两者的优势。
ISE公司新业务经理Tom Bartley说：“由于其优异的功率特性，超级电容就是ISE动力系统设计的实质。超级电容提高了性能、可靠性和车载能量储存装置的耐久力，公交车配备它之后，对加速环保运输工具的社会影响和生存发展有着重要的作用。”
本文小结
自从2003年实现成功测试以来，ISE已经将Maxwell的超级电容整合到汽油、柴油和燃料电池混合动力车之中。特别需要说明的是，自从开发 Thundercap II超级电容系统，ISE已经将其动力系统引入到汽-电混合动力车、柴-电混合动力车、氢-电混合动力车和燃料电池混合动力车的设计之中。清洁运行、安静、低维护要求的车辆已经走上了一些美国的城市，包括Long Beach和Sacramento CA。ISE已经与西门子及Flyer公司结成伙伴关系，共同生产这些混合动力车。
Bartley补充说，去年已经有102辆混合动力车投入使用，今年还要增加60辆，预计2007年将交付使用100到200台。目前，在ISE的混合动力和燃料电池公交车上，有3万多超级电容器在工作，提供超过7500万法拉的电力驱动和再生刹车功率。早在2006年初，Bartley就估计超级电容供电的公交车队已经提供了超过200万英里的清洁、可靠的服务，为我们的星球提供了清洁的运输服务。
