超级电容

摘要： 在蓄电池和超级电容混合储能系统(HESS)中,蓄电池为系统提供低频稳态功率,超级电容只在功率瞬态波动时提供高频功率。由于超级电容容量较小且充放电速度较快,极易发生超级电容荷电状态(SOC)和端电压越限现象,从而降低了HESS对直流母线电压的波动抑制能力。为解决超级电容越限问题,在共电压环HESS综合控制基础上,提出一种超级电容端电压自恢复防越限控制策略,以提高储能系统运行的可靠性。最后,通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性。

摘要： 传统的超级电容三支路RC等效电路模型在快速充放电过程中并不能很好地描述超级电容充放电特性,且三支路RC等效电路模型参数在线辨识困难。为了提高快速充放电工况下超级电容状态估计和参数辨识的准确性,提出了基于简化模型和EKF的状态估计和参数辨识方法。首先,通过对快速充放电工况下模型简化可行性分析,在满足精度要求的前提下将三支路RC模型简化为二支路RC模型;其次,将模型参数也作为状态变量加入到状态方程中,采用EKF算法实现超级电容状态量和模型参数的同时在线估计;最后,采用一节50 F的超级电容在恒流充电、恒电阻放电的工况下验证了所提方法的有效性。实验结果表明,基于简化模型的状态估计和参数辨识方法在不降低估计精度的情况下加快了估计速度。

摘要： 文中提出了一种高压大功率脉冲动力变换器的新型拓扑,具有谐波小、输出功率高等优点,可用于磁悬浮、电磁弹射等超大容量永磁同步直线电机的启动。分析了所提变换器的功率模块拓扑结构和设计原理,然后通过理论分析,对所研究的储能模块进行了设计,最后对脉冲动力变换器系统的拓扑结构搭建了Matlab仿真模型。仿真结果验证了所提变换器的有效性。

摘要： 准确提取参数对超级电容储能系统安全、可靠、高效运行具有重要意义。为克服测试系统复杂、有效数据点少、在线提取困难等问题,提出一种通过补偿内阻消除平衡充放电滞回差异的超级电容参数提取方法。该方法充分利用超级电容在充放电过程中由内阻压降引起的容值-端电压曲线不重合的物理特性,从充放电过程的所有数据中准确提取参数,可有效排除动态过程对参数提取精度的影响。理论分析与实验研究表明所提方法能在不同温度与电流条件下准确提取超级电容的等效参数,可为系统性能测试、优化控制以及高效运维提供有效支撑。

摘要： 笔者提出动力电池、超级电容退役后的梯次利用,设计可移动储能充电系统,同时针对已有动力电池梯次利用中电流小、充电慢的问题,提出退役动力电池与超级电容混合供电模式,提高充电效率。工程实际证明,所示设计方案与单一动力电池移动式充电系统相比,充电速率更高,具有较大实用性。

摘要： 文中设计了一种磁耦合谐振式无线电能传输的电动小车无线充电系统,将5 V直流电通过磁耦合进行无线发送并由接收端接收,将接收到的电能储存在超级电容中,用于驱动电动小车运转。采用两个MSP430F149单片机,一个在发射端产生逆变器驱动脉冲,控制发射线圈的接入与断开,另一个在接收端控制小车的循迹和运动。实验结果表明,该系统能够实现电能的高传输效率,传输功率范围大,传输距离适中,且具有一定的水平抗错位能力,能够用于电动小车、扫地机器人等的无线充电。

摘要： 大规模光伏电站的不断接入为电力系统的安全稳定运行带来了巨大挑战。为解决光伏电站出力不确定性所造成的功率波动问题,提高光伏电站在并网点处电压的稳定性,文章采用由蓄电池与超级电容组成的复合储能一体化控制方法,提高光伏并网点电压稳定水平。首先研究由光伏电源、复合储能构成的典型复合储能系统拓扑结构下储能双层优化控制策略;其次,在不同储能介质的荷电状态与充放电特性模型基础上,研究基于不同光伏并网点电压波动场景的多储能介质组合电压波动抑制优化控制模型及其求解算法;最后,以并网光伏电站数据为基础,建立光伏复合储能电压波动优化控制仿真模型。仿真结果及其分析表明,文章所提出的基于复合储能的并网点电压波动抑制模型能够有效提升并网点电压稳定性能。

摘要： 针对电动汽车锂离子动力电池承受高频功率需求造成其循环寿命衰减的问题进行了重点研究。首先,分析了由锂离子动力电池、超级电容和多端口双向DC/DC变换器构成的混合储能系统工作特性,揭示了工况周期t_(max)、负载电流调节频率f_(adj) 与小波分解阶数θ的关系。进而提出了车载混合储能系统Symlets小波变换能量管理方法,实现了功率需求高频暂态分量和稳态分量在功率型储能装置和能量型储能装置之间的功率分流。最后,通过实验验证了高速公路经济性测试(Highway Fuel Economy Test,HWFET)工况下的分流效果。实验结果表明,所提出的Symlets小波变换能量管理方法可降低锂离子动力电池所承受的高频功率需求,且系统输出电压的峰值波动比Haar小波低51.8%。

摘要： 适用于极低温环境的石墨烯超级电容具有广阔的应用前景。然而,由于片层间严重的堆叠团聚,目前石墨烯超级电容的低温储能性能并不理想。本文使用H_(2)O_(2)氧化刻蚀法制备了孔洞石墨烯(rHGO),将传统有机溶剂碳酸丙烯酯(PC)和低凝固点溶剂甲酸甲酯(MF)混合制备了混合溶剂有机电解液,组装获得了能够在−60°C极低温环境下稳定工作的超级电容。结果表明,该超级电容在−60°C下的比电容为106.2 F·g^(-1),相对于常温电容(150.5 F·g^(-1))的性能保持率高达70.6%,显著优于未做处理的石墨烯(52.3%)以及文献中的其他石墨烯材料。得益于孔洞化形貌中丰富的介孔和大孔所形成的离子传输通道和缩短的离子传输路径,孔洞石墨烯内的离子扩散阻抗远小于普通石墨烯,且受温度降低的影响更小。在−60°C的极低温条件下,该超级电容表现出26.9 Wh·kg^(-1)的最大能量密度和18.7 kW·kg^(-1)的最大功率密度,优于传统碳材料的低温超级电容性能。−60°C时在5 A·g^(-1)电流密度下循环充放电10000次后电容保持率达89.1%,具有良好的低温循环稳定性。

摘要： 针对双馈风电机低电压穿越过程中存在的问题,在分析电压跌落时风机直流侧电压模型的基础上,提出了超级电容器经隔离型全桥DC/DC变换器并联在风机直流母线处。通过超级电容储能系统吸收电网低电压故障时在直流侧产生的不平衡功率,以此抑制直流母线过电压。为了满足电网低电压故障期间的无功需求,机侧变流器采用无功优先控制;网侧变流器则采用电压功率协调控制方法,两侧共同向电网输送无功。在故障切除后,将超级电容释放的功率引入到网侧变流器控制中作为前馈量,平衡超级电容的电能。最后仿真结果表明了该控制方案在电网发生故障时能有效抑制直流侧过电压,向电网提供无功功率帮助电网电压恢复;在故障切除后能够加快输出有功恢复,有效提升了双馈风电机组可靠性和经济性。

摘要： 超级电容是一种通过极化电解质储能的电化学器件，在其储能的过程中不发生化学反应，而且储能过程可逆，具有充电速度快、循环寿命长、大电流放电能力强、功率密度高、使用温度范围宽、免维护等诸多优点。目前超级电容作为储能系统在混合动力巴士上得到了广泛应用，其寿命预测对于车辆的设计乃至商业模式的规划至关重要，准确预测寿命是进行后续设计决策的基础。本文以超级电容加速寿命试验数据为依据,建立以电压、温度为变量的超级电容寿命预测公式,并确定公式系数.通过加权方法计算在不同电压、不同温度下的使用寿命,根据实车工况及使用温度条件预测超级电容寿命,并提出有效延长超级电容使用寿命的方法.

摘要： 当下,能源紧缺已成为世界性的难题.风能作为一种重要的可再生能源,不仅无污染、易开发,而且商业化价值非常大.目前已经得到了世界范围内的大规模的研究、发展和应用.世界各国海上风电机组的重要部件之一是变桨系统,变桨系统中超级电容的选择对大型风电机组的安全正常运行有着关键的作用,其自检策略在实际运行中也有着重要的作用.本文以此作为背景,来具体探讨大型风电机组变桨系统超级电容的选择和自检策略,供相关人员参考和借鉴.

摘要： 超级电容作为作为一种高功率型储能设备越来越受到关注,大风电机组变浆用超级电容作后备电源也越发得到更多研究.作为能量控制的关键性元件双向DC/DC变换器是后备电源系统中不可或缺的重要部件之一.不同的双向DC/DC变换器影响着系统的成本,性能以及寿命,普通的非隔离双向DC/DC一般存在开关损耗大,断续工作时有寄生振荡等问题.这里采用两相交错并联双向DC/DC变换器以减小输出电压和输出电流的纹波,并采用不添加而外的半导体器件软开关技术以减小开关损耗,提高系统的效率.同时,对变换器进行电压外环,电流内环的PI控制,对超级电容采用恒流充放电策略,实现了变换器的稳定工作.通过仿真实验,验证了以超级电容为储能元件的双向DC/DC变换器能够稳定地实现能量的双向流动,保障了变桨电机在紧急状况下的顺桨.

摘要： 超级电容单体质量可靠的前提下,其串级连接的可靠与否是其能量管理系统质量的关键因素,目前无有效直接测量可靠连接的方法.为解决上述问题,本文提出基于数据分析的方法解决串级连接的可靠性问题,即实时监测单体电压,不可靠连接的单体在充电过程中存在瞬时压升、压降和总压升数据异常.基于上述方法,以某有轨电车的超级电容管理系统为例,通过数据分析,实现了对不可靠连接单体的故障识别,降低了维修的强度,提升了能量管理系统的质量.

摘要： 日益严重的环境污染问题和能源危机促进了新能源电动汽车的快速发展.锂电池作为电动汽车的主要动力来源,在实际应用中面临诸如频繁充放电、大功率负载等挑战.超级电容具有高功率密度、可快速充放电等特性,将超级电容与锂离子电池结合起来构成混合储能系统,可以兼具两种储能元件的优点,提升系统的功率输出能力,延长锂电池的使用寿命.能量效率是混合储能系统的管理和控制中一个重要的评价指标.本文提出了一种基于等效电路模型的能量效率分析方法,针对一个半主动混合储能系统,从理论上解释了系统总体能量效率的构成与表现.通过工况测试,将实验数据与分析结果进行对比,验证了所提出方法的有效性.

摘要： 本文通过阐述一种在电能表通讯模块内加装超级电容的方式,及时向采集终端及采集系统报送停电信息的方案,有效提升了抢修速率,体现了"人民电业为人民"的企业宗旨.

摘要： 提出通过节点(Node)链接电子给体单元(Donor)与电子受体单元(Acceptor)构筑D-N-A型聚合物.在D-N-A聚合物中D单元与A单元直接相连但不共轭,因此D单元与A单元间存在受限的电子转移过程.基于此,D单元与A单元表现出独立的氧化与还原特性.分别控制氧化与还原过程,在电致变色、超级电容以及器件界面等几个方面实现了独特的光电功能.

摘要： 馈线终端装置(feeder terminal unit,FTU)是配电自动化系统DAS(Distribution Automation System)的重要远方终端设备之一,为了保证当输电线路发生故障时,FTU仍能正常工作,需要配备后备电源,故障发生后,核心单元、通讯、线损、无线等元器件的电源输入无缝切换到后备电源.目前后备电源常见的有蓄电池和超级电容,通过分析对比各自的优缺点,尤其是高低温特性,给出了各自的适用环境.

摘要： 近年来，不断探索清洁能源在水运行业的应用，只为能够减少哪怕一点一滴的污染，这就是水运人的执念。凭着对绿色的执念，水运人不断探索在船舶上应用环保清洁燃料，如乙醇、LNG等清洁燃料，太阳能、风能等可再生能源，以及锂电池、超级电容、水润滑等技术。目前，研究的国内最大的太阳能滚装船“腾飞轮”已投入运营，其上安装了540块，铺设面积达到1300m2的太阳能光伏系统(150KW)，其在全生命周期内实现减少二氧化碳(C02)排放超过825万kg，减少二氧化硫(S02)排放9.5万kg，减少氮氧化物(NOX)排放1.6万kg，减少颗粒物(PM)排放超过6455kg，其相当于130公顷森林一年的净化效果。

摘要： 超级电容-蓄电池混合储能系统同时具有能量密度高和功率密度高的特点,适用于平抑含有大量分布式能源接入的低压直流配电网的电压波动.本文提出了一种基于混合储能的母线电压分区控制策略,对母线电压实施5层电压控制,蓄电池用于稳定波动较小时的母线电压,超级电容平抑母线电压波动较大时的功率差额,并提出了一种根据母线电压波动的极端情况配置超级电容容量的方案.最后通过Matlab/Simulink仿真验证了策略的可行性.

摘要： 本发明提供了一种超级电容器用电极活性材料及制备方法、超级电容器用电极材料、超级电容器和电动装置，涉及超级电容器技术领域。该超级电容器用电极活性材料，为双金属硫化物，其具有丰富的反应位点，并具有较高的电导性；本发明还提供了超级电容器用电极活性材料的制备方法，首先采用溶剂蒸发法将吡啶羧酸类配体、镍源、钒源和第一溶剂制成Ni‑V‑MOF前驱体，再将Ni‑V‑MOF前驱体与硫源、第二溶剂经过溶剂热反应制得超级电容器用电极活性材料；该制备方法操作简单，工艺稳定，制得的超级电容器用电极材料颗粒分布均匀，形貌规整，并具有良好的导电性能。本发明还提供一种超级电容器用电极材料，包含上述超级电容器用电极活性材料。

摘要： 本发明涉及超级电容技术领域，公开一种超级电容器外壳、超级电容器及超级电容器模组，其中，超级电容器外壳包括：壳体，壳体中设有容纳腔和供导热介质流通的散热通道；第一连接结构和第二连接结构，均设置在壳体上；第一连接结构和第二连接结构两者中的一者上设有进流口，两者中的另一者上设有出流口，且进流口和出流口均与散热通道连通；可通过第一连接结构和第二连接结构将相邻两超级电容器外壳连接。本发明的优点在于，相邻的超级电容器之间可通过第一连接结构和第二连接结构对接，散热通道依次连通，满足不同数量的超级电容器的共同散热需求，且可有效提升超级电容器的使用灵活性。

摘要： 本发明提供了一种超级电容器用电极活性材料及制备方法、超级电容器用电极材料、超级电容器和电动装置，涉及超级电容器技术领域。该超级电容器用电极活性材料，为双金属硫化物，其具有丰富的反应位点，并具有较高的电导性；本发明还提供了超级电容器用电极活性材料的制备方法，首先采用溶剂蒸发法将吡啶羧酸类配体、镍源、钒源和第一溶剂制成Ni‑V‑MOF前驱体，再将Ni‑V‑MOF前驱体与硫源、第二溶剂经过溶剂热反应制得超级电容器用电极活性材料；该制备方法操作简单，工艺稳定，制得的超级电容器用电极材料颗粒分布均匀，形貌规整，并具有良好的导电性能。本发明还提供一种超级电容器用电极材料，包含上述超级电容器用电极活性材料。

摘要： 本发明具体涉及的是一种超级电容器浆料的制备方法及其使用超级电容器浆料制备的超级电容器，属于新能源储能器件技术领域，超级电容器浆料的制备方法包括以下步骤：将活性炭（70~95%）和导电剂（4%~20%）预先进行干粉混合搅拌，然后再逐步加入分散剂、分散溶液及其粘接剂进行分散搅拌，最终得到浆料，再经涂布、辊压、分切、卷绕、注液等工序制成超级电容器。该浆料制作方法简单，快捷，易实现连续化生产，同时所得浆料分散性较好，利用该浆料制得的极片具有较低的膜片电阻率，制得的超级电容器具有较高的能量密度，较低的直流电阻和高的功率密度。

摘要： 本发明涉及一种石墨烯超级电容器浆料的制备方法及其使用石墨烯超级电容器浆料制备的石墨烯超级电容器，属于超级电容器储能器件技术领域。石墨烯超级电容器浆料的制备方法包括以下步骤：将石墨烯粉末加入到粘接剂的分散液中，经搅拌分散制备成含有石墨烯的粘接剂分散液，然后将石墨烯粘接剂分散液分批次和电极活性材料进行捏合搅拌，再经溶剂稀释、搅拌分散，最终得到浆料，经涂布、辊压、分切、卷绕、注液等工序制成超级电容器。该浆料制作方法简单，快捷，易实现连续化生产，同时所得浆料石墨烯分散性较好，所制极片具有较低的膜片电阻率，制得的石墨烯超级电容器具有较高的能量密度，较低的直流电阻和高的功率密度。

摘要： 本发明提供一种超级电容器芯片的制备方法、超级电容器芯片及超级电容器，其提供一具有导电线路的衬底；在所述衬底上形成两个独立设置的集流体，每个所述集流体电连接至衬底的导电线路之上；在其中一所述集流体上制备正电极，在另一所述集流体上制备负电极，并在正电极与负电极之间形成固态/准固态电解质膜，得到多层膜；将所述多层膜用封装膜进行封装保护，得到超级电容器芯片。利用上述方法制备得出的超级电容器芯片集成超级电容器后能够满足大电流或大电压的使用需求。

摘要： 具有赝电容特性的非碳类超级电容器电极修饰材料及修饰超级电容器电极的方法，它涉及(La

摘要： 一种用于制造基于离子液体的超级电容器的电极的方法，该基于离子液体的超级电容器包括通过离子聚合物电解质分隔件隔开的两个电极(阳极、阴极)，该方法包括：‑用于制造由混合碳材料(5)、离子液体(2)和粘合剂(4)得到的碳糊(6)以在室温下获得用于所述电极的活性材料(6)的步骤；‑用于通过机械处理所述活性材料(6)来形成所述电极(11)的步骤。一种超级电容器，包括阴极电极、电解质分隔件和阳极电极的堆叠体，所述阴极电极和所述阳极电极电连接至集电器，其中，所述电解质分隔件包含聚合物和离子液体并且所述电极包含与离子液体电解质和粘合剂混合的碳基活性材料。

摘要： 本实用新型涉及超级电容技术领域，公开一种超级电容器外壳、超级电容器及超级电容器模组，其中，超级电容器外壳包括：壳体，壳体中设有容纳腔和供导热介质流通的散热通道；第一连接结构和第二连接结构，均设置在壳体上；第一连接结构和第二连接结构两者中的一者上设有进流口，两者中的另一者上设有出流口，且进流口和出流口均与散热通道连通；可通过第一连接结构和第二连接结构将相邻两超级电容器外壳连接。本实用新型的优点在于，相邻的超级电容器之间可通过第一连接结构和第二连接结构对接，散热通道依次连通，满足不同数量的超级电容器的共同散热需求，且可有效提升超级电容器的使用灵活性。

摘要： 本实用新型公开了一种超级电容支架、超级电容组件及电容箱，包括安装板、第一固定架和第二固定架，安装板的左右两侧分别用于安装超级电容，安装板的上端设有第一固定架，第一固定架上设有向左侧或右侧延伸的第一固定部，安装板的前后两侧分别设有第二固定架，第二固定架上分别设有第二固定部。本实用新型提供一种超级电容支架、超级电容组件及电容箱，超级电容与超级电容支架在电容箱外组装后成为超级电容组件，将超级电容组件沿第一滑轨组件和第二滑轨组件装入箱体内，最后用螺钉固定，此支架具有结构简单，拆装方便，便于操作，结构紧凑等优点；可节省电容箱箱体内空间，箱体结构更紧凑。