随着汽车耗电量的增加，交流发电机作为电源的使用变得越来越复杂。如何在降低发动机油耗的同时有效地使用发电机，各大汽车制造商都在潜心研究。而马自达则采用了核心零件“双电层电容器”。

i-ELOOP系统最早在2012款的阿特兹各级别车型中搭载，是马自达独有的减速能量再生系统。车辆行驶时的动能在减速过程中被制动单元转化为热能释放到，这些原本会被浪费掉的能量，通过电动/发电机组进行再生，储存在蓄电装置（主要是镍氢电池/锂离子电池）中，用于后续的行驶，以减轻负载发动机和提高燃油效率。

i-ELOOP同样具有再生减速时浪费的能量的功能，但它的特点是专门为“减少交流发电机发电的机会”而开发的。汽车行驶时需要驱动交流发电机，为汽车使用的电器设备提供电力。为了驱动交流发电机，大约需要消耗行驶时发动机产生的输出功率的10%。

不管发动机的最大输出功率是多少千瓦，在市区和高速公路上平稳行驶所需要的输出功率都在5到6千瓦左右。另一方面，汽车配备了各种电气部件，如发动机电气部件、动力转向、音响系统、空调、前大灯和雨刷器。消耗电流因行驶条件而异，但粗略地说，消耗约500W。当需要运行 5-6kW 时，用交流发电机来供电是很吃力的。如果把减速时的能量储存在蓄电装置中，等以后需要用电的时候再使用，那时候发电机就不需要发挥作用了，发动机就可以平稳运转了，燃油效率就会提高。

i-ELOOP 由可变电压交流发电机、双电层电容器、DC-DC 转换器和铅蓄电池组成。铅蓄电池配备了支持高输出和高输入的怠速停止功能（i-stop）。通过向 PCM（动力总成控制单元）添加功能来执行控制。

马自达当初开发这套系统的目标是在频繁加速和减速的真实驾驶场景中将燃油效率提高约 10%。

蓄电装置的容量是在电容器的前提下确定的，但在此之前，马自达对双电层电容器、锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池进行比较研究。还考虑了将减速时的动能转化为电能的交流发电机的规格对蓄电装置是否有影响。

交流发电机的电压通常为12-14V，但马自达最初使用的交流发电机具有将电压控制在12-25V范围内。如果提高发电时的电压，可以瞬间回收大量能量。然而，无论产生多少电能，若无法储存于电能储存装置中，便毫无意义。这就是具有卓越功率密度的电容器发挥作用的地方。

就电流可接受性（功率密度）而言，放弃了铅酸和镍氢电池。最终在锂离子电池和双电层电容之间选择，但考虑到使用条件和环境，锂离子电池需要冷却系统，担心再生效率会下降且会缩短使用寿命周期，最后则选择了双电层电容。

该电池是马自达与日本贵弥功共同开发的双电层电容器，重量约6公斤。在一定条件下，电容器在6秒左右可以回收25kJ的减速能量，而锂离子电池只能回收7-9kJ，镍氢电池只能回收3-4kJ。

虽然确定了双电层电容器，但将其应用于量产车辆仍存在一些问题。虽然它有可能在短时间内再生大电流，但为了实现在发动机室的安装，必须抑制在极热区域因内部发热而导致的温度上升。从成本和重量的角度来看，不考虑建造冷却系统是一个前提。因此，马自达与双电层电容器供应商Nippon Chemi-Con共同开发了电池/模块，降低了接触电阻并提高高温耐久性，使其适合车载使用。

在阿特兹开发初期并没有决定安装i-ELOOP，而是在布局设计进行的阶段决定应用i-ELOOP，因此将5个电池（单电池2.5V）分成两层堆叠。要使用的模块的形状取决于剩余空间的便利性。马自达解释说：将供电系统集中在机舱内的原因是“缩短线束并减少电力传输损失”。

将交流发电机设为 12 至 25V 的可变电压有助于提高能量再生效率，但作为交换，电流流向12V的电气设备时需要降压，因此需要一个 DC-DC 转换器来实现这一目的。675W的输出是因为用电设备的电流消耗估计最大为50A，和电容一样，也没有建冷却系统，所以将模块放在副驾驶座下面。

当 i-ELOOP 运行时，它会在减速期间（燃料切断期间）再生能量并将电能存储在电容器中。怠速停止使用存储在电容器中的电能。如果在打开加速器时电容器有剩余电量，则交流发电机将停止发电。结果，可以节省驱动交流发电机所消耗的燃料（=提高燃料效率）。如果没有安装 i-ELOOP，则始终需要使用燃油与交流发电机一起发电。

马自达汽车在称怠速停止（i-stop ）期间，存储在电容器中的电能用于为电气设备供电。大约一分钟到一分半钟可以由电容器中存储的功率提供。如果怠速熄火时间长，电容已经用完，则由铅蓄电池供电。据称，除了夏夜下雨等严重用电情况外，几乎所有使用情况下都不会出现容量不足的情况。可以说，马自达的这套减速能量再生系统设计的非常巧妙。