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电池芯、超级电容和燃料电池芯都需要小心监护，以扩展诸如电动汽车和混合型汽车中的能源存储系统的使用范围，延长其寿命，并确保其安全性（图 1）。电池正在一系列汽车应用中得到发展。微型混合型汽车采用传统的 12V 铅酸电池，并有交流发电机-电机单元，汽车停车时可以让引擎停机。当踩下油门时，引擎会顺滑地起动，然后正常运行。而混合型汽车有更大的电池，如丰田公司的 Prius、本田公司的 Insight 和雪佛兰的 Volt。这些电池产生的电压超过 200V。传统电池芯的化学类型是 NiMH（镍金属-氢化物），但很多锂化学技术能在某种重量下提供更高的能量（图 2）。全电动汽车（如 Tesla 的 Roadster 和尼桑的 Leaf）都有最大的电池，它们电池组的电压范围从 300V 400V。
电池电压越高，在给定功率下的电流就会越低，从而减小了昂贵铜线电缆的直径。更重要的是，较高的电压可以采用较大输出的电机绕组。2004 年，丰田为 Prius 增加了一个升压转换器，将电池组电压从 200V 升高至 500V。这一步骤使丰田重新设计了推进电机，将扭矩从 350 Nm 提高到 400 Nm，而功率从 33 kW提高到 50 kW。
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