Study on Energy Transfer of Supercapacitor in Photovoitaic Illumination

在独立光伏照明系统中,由6只100F/2.7V单体超级电容组成的超级电容模组在太阳电池和蓄电池之间起能量传递作用。太阳电池开路电压高于17.5V时,采取6只串联充电,否则,采取每2只串联、3组并联充电。被充满的超级电容模组以6只串联方式再为蓄电池充电。实验采用LabVIEW数据采集系统实时监测,结果表明：采用超级电容作为能量传递,可实现恒压间歇慢脉冲充电,符合蓄电池最佳电流接收曲线,有利于高效接收太阳能量和延长蓄电池使用寿命。     

超级电容-铅酸蓄电池混合储能的太阳能充电器

独立型太阳能照明系统存在铅酸蓄电池使用寿命短且弱光条件下系统充电能力不足的缺点,为了改进系统性能,文中设计了基于超级电容-铅酸蓄电池混合储能的太阳能充电器,采用UC3909智能管理芯片实现对铅酸蓄电池具有温度补偿功能的的四阶段充电管理;并利用超级电容器组及升降压转换电路实现弱光充电功能,优化铅酸蓄电池充放电过程,提高系统效率及稳定性。     

一种新型电动车超级电容-蓄电池复合电源系统

针对目前电动车续驶里程短、电池易老化、爬坡能力差、能量回收效率低的缺陷,研究以比功率高、循环寿命长的超级电容作为辅助电源,实现了一种新型超级电容-蓄电池复合电源系统.从超级电容-蓄电池系统的结构出发,对电动车的行驶工况进行了具体分析,构建了超级电容充电模型和超级电容-蓄电池复合电源系统模型.仿真和实际试验结果表明,该复合电源系统能有效回收制动能量,从而使蓄电池的低能量密度和低功率密度等缺陷得到弥补,进而提高电动车动力性能和电能的利用率,使电动车的续驶里程增长,能有效地降低蓄电池电压和电流幅值波动,延长蓄电池的使用寿命.     

用USB电源对超级电容器充电至7V的电路

初看来,用5V USB端口为超级电容器充电似乎是简单的事,但是要将三只超级电容充电至7V,并将输入电流限制在USB端口的最大极限500mA内,就比较困难了.     

产品推介

电源
　　2A降压-升压型超级电容器充电器
　　凌力尔特公司推出双向、输入电流可编程的降压-升压型超级电容器充电器 LTC3110,该器件具主动充电平衡,适合单或两节串联超级电容器。专有的低噪声降压-升压型拓扑使该器件相当于两个单独的开关稳压器,从而减小了尺寸和成本,并降低了复杂性。LTC3110可于备份和充电两种模式工作。在备份模式,该器件由超级电容器储存的能量供电,保持1.71V至5.25V的系统电压(VSYS)。     

容量偏差对超级电容储能的影响及解决方案

分析了容量偏差率对串联超级电容模块储能的影响,比较了采取均压措施前后超级电容模块的储能,鉴于现有均压方法存在的问题,设计了一套简单实用的超级电容电压均衡电路,并进行了仿真分析。结果显示:采用电压均衡措施后使储能提高了37%。所设计电路能够在2s内实现对电压的均衡,均衡精度约为4%,能有效解决超级电容充电时的均压问题。     

基于ANFIS的超级电容充电建模与仿真

超级电容在便携音频播放领域,具有提高音频输出功率和消除电源纹波的作用。针对超级电容充电过程的时变性和非线性,通过设计超级电容充电检测电路,记录下充电过程中各变量的数据,通过自适应模糊神经网络推理系统（ANFIS）,对超级电容充电过程进行建模和优化。     

基于PWM超级电容充电装置的设计装置

为了解决目前国内外普遍使用储能元件存在大量环境污染和寿命短的问题,文中设计实现了一种用于基于PWM的超级电容充电装置.该充电装置包括:通讯装置、转换装置、脉冲调制装置、采样装置、逻辑控制装置、稳压器、LED、超级电容、为超级电容提供的如交流电、电池组、太阳能等能量源,其中转换装置、脉冲调制装置、控制装置、通讯装置实现为超级电容充电信号接收、控制和转换功能.其中采样装置由采样模块组成,采样模块实时地对超级电容的电压、温度等数据进行采样,并将采样到的数据传送给通讯模块进行数据处理和通信.脉冲调制装置接受逻辑控制装置传送过来的调制信号,对脉冲的宽度进行调制,最后借助转化装置实现为超级电容器充电的功能.本文采用的充电模式,实现了充电的低成本,高效率的特点,能够最大化发挥其充电的性能.     

基于STM32的无线充电小车控制系统

为达到智能小车在运行过程中实现计时充电,自动行驶的功能,以存储电能电路系统为主,使用无线充电模块作为能量来源,超级电容作为储能元件,使用STM32单片机控制充电时间,继电器控制断电启动,经过升压模块为电动车供电。无线充电接收模块、超级电容及升压模块搭配在玩具小车车身上,可以实现给电动小车电源的无线充电来保障正常行驶功能。经过测试系统充电完成后,小车可水平行驶6.15 m左右,充电1分钟后小车可在80°以上坡路上行驶1.4 m左右,高度可达1.4 m。     

采用电容降压恒电流蓄电池充电机理研究

介绍了一种采用电容降压的恒电流蓄电池充电机理研究,通过建立电容两端非正弦周期电压的数学模型,采用傅里叶级数分析方式求得电容两端的基波电流和谐波电流来间接得到蓄电池充电电流的有效值。通过理论分析计算得出在对不同电压等级的蓄电池充电中,其充电电流的有效值相等的结论,并阐述了该电路是以恒电流的方式给蓄电池充电。     

自动气象站用高效控制系统的设计

介绍了供自动气象站用的小功率太阳能电源控制系统,能够在检测电池及太阳能特性的基础上,及时调整充电电压及电流来确定优化的充电策略,以充分利用太阳能。同时系统具有信息存储、实时监测和显示等特点,实现锂电池的快速充电。论文分析了系统的构成、工作原理和工作效率,实验表明,其发电量的利用效率最高可达95%,系统能够满足自动气象站的用电需求。     

双系统太阳能路灯控制系统的设计与实现

本介绍一种由太阳能和市电共同供电的太阳能路灯控制系统,该系统由太阳能电池及其检测电路、蓄电池及其检测电路、单片机、充电控制电路等组成,它能充分利用太阳能,并在太阳能供电不足时自动转为市电供电,解决长期阴雨天气情况下太阳能供电不足的问题。     

锂电池组储能的混合动力RTG系统设计

锂电池组与柴油机构成的混合动力起重机系统是港口节能减排的一项重要技术。针对起重机再生制动能量的回收,设计了双向DC-DC变换器来实现锂电池组储能系统的两种工作模式(再生制动模式和锂电池组放电模式);对双向DC-DC变流器升压工作方式设计了双闭环控制器,降压工作方式设计了电流环和电压环两种控制器,并进行了对比,从而实现了对锂电池组储能系统充、放电过程和不同运行模式间切换过程的控制。运用PLECS搭建了系统仿真模型,仿真结果表明,在制动能量回收过程中,采用电压环控制器可以实现较高效率的制动能量回收。     

小功率智能型太阳能控制器的设计

主要针对小功率太阳能光伏系统中铅酸蓄电池使用寿命短、充电效率低、功能单一等问题,在对常规充电方法的分析对比基础上,提出了采用快速PWM动态恒压充电法。很大程度上满足了小功率光伏系统对控制器的特殊要求。并根据这一理论设计了一种充电效率高、工作可靠、智能化的太阳能控制器,显著地延长了蓄电池的使用寿命,扩大了系统的控制功能。     

一种基于附加电池的锂电池组主动均衡方法

电动汽车使用的串联锂电池组在多次循环充放电后会出现不均衡的现象,导致电池组容量和寿命的减少。为解决这一问题,文中提出了一种基于附加电池的非能耗式充放电主动均衡方法并对均衡电路及均衡控制策略进行设计。该均衡方案在充电时将电压高的单体能量转移给附加电池,在放电时将附加电池的能量转移给电压低的单体电池,实现了能量的自由存储与转移。文中对均衡电路的原理和均衡控制策略进行了分析,并应用MATLAB/Simulink中的Simcape与Stateflow分别对均衡电路及控制策略进行建模与仿真分析。仿真结果表明,该均衡控制方法能快速实现电池组的均衡,且均衡后的电池组可用容量有明显提高。     

超级电容器容量特性的试验研究

通过两阶段充电时间序列设计与试验研究,分析充电电流分别与碳基超级电容器的实际电容量、有效储能量和充电效率之间的定量拟合关系。在室温条件下,实际电容量与充电电流的定量关系比较符合指数函数描述,拟合曲线的相关系数均大于0.99;标称电容量为0.5MF的碳基超级电容器在充电电流小于220A的条件下保持着较高的储能水平,但当充电电流超过220A,该超级电容器的总有效储能量急剧衰减,这表明超级电容器的最佳储能水平受充电参数优化范围的制约。     

太阳能路灯智能控制系统设计

设计了一套太阳能路灯智能控制系统,该系统应用了红外控制和光控,白天太阳能板给蓄电池充电作为供电能源,灯不亮;在晚上,由红外控和光控来实现人来灯亮,人走灯灭的效果。电路具有蓄电池过充、过放保护功能,当充电电压高于电池的最高阈值电压时,保护电路动作,太阳能板不对蓄电池充电;当蓄电池放电两端电压接近最低阈值电压时,保护电路使电池不再供电,以此来保护电池,延长其使用寿命。在阴雨天或电池处于过放状态时,电池不供电,自动转为后备电源供电。     

宽电压输入智能光伏充电控制系统

设计一款具有最大功率点追踪功能的宽电压输入智能光伏充电控制系统。系统采用恒压法和小步长扰动观察法相结合的方式,实现最大功率点的跟踪控制,通过对充电电压、充电电流及蓄电池表面温度的检测,智能地选择快速脉冲充电、浮充充电、自动停止充电等工作模式,使充电过程始终处于安全状态。实际运行结果表明：该系统可在5～26V的输入电压范围内正常工作,充电过程精确可控。     

A novel multicell DC-AC converter for applications in renewable energy systems

This paper presents a novel DC-AC converter for applications in the area of distributed energy generation systems, e.g., solar power systems, fuel-cell power systems in combination with supercapacitor or battery energy storage. The proposed converter is realized using an isolated multicell topology where the total AC output of the system is formed by series connection of several full-bridge converter stages. The DC links of the full bridges are supplied by individual DC-DC isolation stages which are arranged in parallel concerning the dc input of the. total system. Therefore, all switching cells of the proposed converter can be equipped with modern low-voltage high-current power MOSFETs, which results in an improved efficiency as compared to conventional isolated DC-AC converters. Furthermore, the cells are operated in an interleaved pulsewidth-modulation mode which, in connection with the low voltage level of each cell, significantly reduces the filtering effort on the AC output of the overall system. The paper describes the operating principle, analyzes the fundamental relationships which are relevant for component selection, and presents a specific circuit design. Finally, measurements taken from a 2-kW laboratory model are presented.