基于带宽控制的有源式混合型脉冲电源设计

针对脉冲电源的功率补偿问题,提出了一种基于带宽控制的有源式超级电容器-蓄电池混合型脉冲电源。首先,给出了脉冲负载的定义,分析了其静动态特性;其次,建立了混合型脉冲电源的数学模型,介绍了其工作机理;进而,设计了一种基于Butterworth二阶低通滤波器带宽控制的有源式混合型脉冲电源;最后,在SIMULINK仿真环境下对所设计的脉冲电源进行理论验证,同时搭建实验平台进行实验验证。仿真和实验结果表明,所设计的脉冲电源充分满足了负载对能量和功率的双重需求,超级电容器对蓄电池功率补偿效果明显,在脉冲时刻承担了约1.7 A电流,优化了蓄电池的放电过程,使得蓄电池电流波动仅为0.5 A,电流曲线近乎平滑。     

Improved electrochemical performance of a cyclic ultracapacitor using slurry electrodes under various flow conditions

A cyclic ultracapacitor is a promising energy storage device that can be used for grid energy storage. The cyclic ultracapacitor combines the advantages of both ultracapacitors and flow batteries, enabling rapid charging and large‐scale energy use. To improve the electrochemical performance under the flow condition, it is necessary to find a more electrical active material and design a flow cell that minimizes the resistance. In this study, we investigate the effects of changing the ratio of the active material in a slurry electrode under various operating conditions. Slurry electrodes were prepared with different ratios of active material and conductive additive but with a fixed electrolyte amount. Voltage–time curves of both a single and a stack‐flow cell in the constant‐current mode were obtained to analyze the relationship between the active materials ratio and the cell performance. Having more adsorption sites according to the active material amount is more important than increasing the electric conductivity by the conductive additive amount with regard to cell performance capabilities in a low resistance condition such as a non‐flow mode. However, higher electrical conductivity on a slurry electrode is more beneficial to improve the electrochemical performance in the stack‐flow mode, which has harsh resistance levels. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于超级电容的车载电池管理系统设计

电池管理系统直接检测及管理电动车辆的储能电池运行的全过程,是电动车辆的重要组成部分。设计了一种基于超级电容电池的车载电池管理系统,通过测量超级电容电池的电压、温度和电流以及计算电池组的荷电状态(SOC),实现对超级电容电池组的监控和管理,对以超级电容电池作为动力源的电动车辆的电池管理方面具有很好的实际应用价值。     

基于压电材料的振动能量获取技术的研究

根据压电原理、力学理论及其电学等效模型,设计了能量收集电路,它由四倍压整流电路,3F超级电容器和微型电源管理芯片MAX1811组成。实验表明,电源管理芯片输出电压为4.17V时,PZT压电材料振动产生的电能,可通过该电路将电能储存于锂电池中。     

独立光伏系统中超级电容器储能研究

超级电容器作为储能装置,不但可以为光伏发电系统提供必要的能量缓冲,而且对提高电力系统的运行稳定性具有非常重要的作用。使用PSIM软件仿真分析了系统的运行特性。结果表明,系统在光伏输入功率大幅波动时具有很好的稳定性,为超级电容器应用于可再生能源发电和电能质量改善等领域提供参考。     

金属氧化物超大容量电容器电极材料的研究进展

超大容量电容器是一种介于传统电容器和电池之间的新型储能元件,它比传统电容器具有更高的比电容和能量密度,比电池具有更高的功率密度,因而具有广阔的应用前景.简要介绍了超大容量电容器的储能机理、特点,综述了金属氧化物超大容量电容器电极材料的发展状况,以及改善氧化钌基电容器的方法和廉价材料(如氧化镍、氧化钴、氧化锰、氮化钼等)替代氧化钌电极的研究进展情况,展望了其发展趋势.     

双馈风电机组不对称故障穿越性能优化

低电压穿越是并网风电发展的关键技术,而撬棒保护电路是提高低电压穿越能力的有效方法之一.但是,撬棒电阻取值、切除时间以及直流母线稳定影响着风力机的低电压穿越性能.文中提出了根据双馈异步电机不对称故障负序电流的撬棒切除时刻判定依据和基于超级电容器的直流母线稳压方法,提高了双馈异步电机的故障穿越能力.在DIgSILENT平台上建立双馈异步电机实验模型,仿真结果验证了所提方法的合理性.     

RDG System in Remote Areas with Utility or Local Feed Topology and Operation Strategy

In remote regions with availability of wind energy, a RDG （renewable distributed generation） system is an advantageous alternative to increase the provision of electrical supply. Usually, these systems are structured on the basis of a connection to an existing weak grid. When the grid is out of service, the system may operate in islanding mode, if the RDG configuration allows it, continuing the provision of energy with standard voltage and frequency values. Facing the latter situation, a wind-diesel/gas generation system is proposed, with a conversion and control strategies based on a variable speed wind turbine employing a DFIG （doubly fed induction generator）, a SC （ultracapacitor） storage system and a SG （synchronous generator） driven by a diesel/gas engine.     

超级电容器储能装置研究

超级电容器可作为配电网电能质量调节装置的储能单元,提供必要的能量缓冲。详细分析了超级电容器储能装置的恒压双向功率流工作原理,建立了相应的系统模型,并根据超级电容器的特点,给出了超级电容器储能装置的设计方法,有效地规避了系统开环传递函数不稳定极点的出现。还采用统一控制器实现了储能、释能工作模态的平滑切换,实验结果证明了该控制策略的有效性和可行性。     

独立光伏系统中超级电容器蓄电池有源混合储能方案的研究

超级电容器与蓄电池混合使用,可以充分发挥蓄电池能量密度大和超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点,大大提升储能系统的性能.针对独立光伏系统的特点,设计了一种有源式混合储能方案,建立了系统的模型和控制环节.实验结果表明,在光伏发电功率和负载功率脉动时,蓄电池能够工作在优化的充放电状态,并能够有效地减少充放电小循环次数.对解决光伏等可再生能源系统中的储能问题,具有现实可行性.