电动公交车用超级电容器的研究

超级电容器是一种介于传统静电电容器和化学电源之间的新型储能元件,它具有比静电电容器高的容量。和电池相比,它具有较高的功率密度。恒流充放电实验证明使用该材料制备的电容器具有良好的大电流充放电性能以及较长的循环寿命,是一种具有发展潜力的超级电容器。介绍了超级电容器在纯电容公交车上作为主要驱动能源使用的情况。     

石墨烯基材料用于超级电容器的研究进展

石墨烯具有独特的二维层状结构以及高电子导电,大比表面积等优异的物理特性,在超级电容器领域具有广阔的应用前景。详细介绍了石墨烯基材料用于超级电容器电极的研究进展,并重点讨论了对石墨烯进行结构和组分改性以提高其电容特性的各种方法。同时对超级电容器用石墨烯基材料在未来的研究方向进行了展望。     

超级电容器用聚苯胺/活性炭复合材料

以过硫酸铵(APS)为氧化剂,采用苯胺在改性活性炭表面原位聚合方法,制备了聚苯胺/活性炭复合物.研究了不同氧化剂用量,不同活性炭比表面积等对苯胺转化率及制得的复合材料电极性能的影响.在6 mol/L KOH电解液中,以Hg/HgO为参比电极对复合材料进行了循环伏安、恒流充放电、交流阻抗等电化学性能的测试.结果表明,在活性炭与苯胺摩尔比较小时,随着氧化剂量的增加,苯胺转化率逐渐提高,制得复合材料的电容特性却显著下降.在保持苯胺与氧化剂摩尔比不变时,提高活性炭与苯胺的配比,可以一方面提高苯胺转化率,另一方面提高聚苯胺/活性炭复合材料比电容值.当活性炭、苯胺、过硫酸铵的摩尔比为7∶1∶1时,苯胺收率达到95%以上,制得电极材料的比电容值由纯活性炭的239 F/g提高到409 F/g,提高近71.1%.     

磁场条件下超级电容器用石墨烯电极的合成

在1 T磁场条件下合成了石墨烯基电容器电极,研究了磁场处理对电极结构和性能的影响。结果表明:磁场处理使石墨烯片层沿垂直于基底方向取向排列,电极材料的比表面积增大至154 m2/g,介孔平均尺寸为3.1 nm,比电容提高了约17%,电极的充放电效率得到有效提高,电化学阻抗出现明显下降。     

韩国科学家用废弃香烟过滤嘴制备超级电容器

正许多实验室工程纳米材料迄今还不能作为超级电容器电极的合适替代材料。但是,答案也许就在离你最近的烟灰缸里。就是这样,备受鄙视的烟头事实上就提供了解决方案。韩国首尔国立大学的一组研究人员已经发现废弃烟头的组成材料的储能性能要优于碳、石墨烯和碳纳米管。研究人员在《纳米技术》期刊上发表了其研究成果,他们采用的是废弃香烟过滤嘴,并发现含氮气氛下,有可能转化成本身具有微孔结构的多孔碳材料,非常适合超级电容器电极的     

超级电容器在电力驱动系统中应用

超级电容器问世已有二十几年,至今被广泛应用在智能化仪器仪表中,被人们所认知。大容量超级电容器在现代电力驱动系统中的应用是近几年刚刚出现的新技术。本文作者为了推动超级电容器在电力驱动系统的应用范围,将根据自己的工程实践向读者展示超级电容器在电力驱动系统中的应用原理和实际效果。     

超级电容器储能的应用

随着科技的迅猛发展,各种新设备新器件不断出现,尤其是计算机设备、微电子设备以及电力电子设备等敏感负荷的不断增加,使得电力用户对电能质量的要求日益提高。为了提高电网的电能质量需要注入一定的功率来解决由无功功率冲击、电力系统故障等引起的电压方面的问题。这必然需要具有储能系统来提供能量。文章介绍了超级电容器这一新型能源器件。超级电容器兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点,可以快速充放电、寿命长,是高效实用的储能元件。将超级电容器储能系统与其他储能系统相比,分析了其特点和在改善电能质量方面的应用。     

超级电容器及其在电力系统中的应用

超级电容器作为一种介于普通电容器与化学电池的新型储能元件,具有功率密度高、使用寿命长、工作温度范围宽、免维护、环保安全等优点,在储能领域受到了越来越多的关注。首先介绍了超级电容器的储能原理和特点,对超级电容器单体元件、组件集成技术及产业化等方面的最新研究进展进行了综述,并总结了其在电力系统中的应用研究和发展方向。     

超级电容器储能特性研究

基于超级电容器等效电路模型,本文推导了超级电容器等效阻抗函数,研究了恒流充电时的超级电容器的储能基本特性。并结合实验方法,对超级电容器的端电压波动、容量、循环寿命、漏电流进行了广泛测量。在理论分析与实验对比的基础上,根据超级电容器的内部结构探讨了部分特性变化的理论原因,为高效应用超级电容器的储能研究提供了科学依据。     

城轨交通混合型再生制动能量利用系统及其控制策略

针对城轨交通再生制动能量利用问题,结合城轨交通供电系统负荷特性,提出一种含能馈系统与储能系统的混合型再生制动能量利用系统及其控制策略。结合城轨交通供电系统架构与负荷特性,提出混合型再生制动能量利用系统拓扑结构并分析其运行原理。以充分利用再生制动能量为目标制定系统能量管理策略,实现在多种运行模式和运行工况下的功率潮流管理。提出计及牵引网母线电压控制和系统动态功率分配的分层控制策略。通过仿真分析验证所提系统及其控制策略的正确性和有效性,并借助相关技术指标和经济性指标对不同再生制动能量利用方案进行对比。结果表明,所提分层控制策略能协调控制系统按需回馈、存储/释放再生制动能量,实现城轨交通再生制动能量高效利用,并有效抑制牵引网母线电压波动;同时,所提混合型再生制动能量利用方案能较好地兼顾技术效果和经济性,相比储能方案和能馈方案有一定优势,可作为城轨交通再生制动能量利用方案的选择之一。     

基于超级电容与蓄电池复合动力电源的研究

在综合分析各种存储方式的基础上,对超级电容和蓄电池的机理与特性进行了研究。为了解决单一储能方式的缺陷,将超级电容和蓄电池通过功率总线、双向DC/DC变换器等结合在一起。充分利用超级电容器功率密度大、循环寿命长的优点与蓄电池能量密度大的长处,确立了超级电容与蓄电池的复合储能系统方案。实验结果表明,超级电容和蓄电池混合储能方式可有效地实现系统的能量管理,提高储能效率。     

应用于轨道交通中24脉波自耦变压整流器的仿真研究

整流器在轨道交通中应用非常普遍,但是整流器件的强非线性会使其对电网注入大量谐波。为了减少谐波电流对电力系统产生的影响,提出一种新型24脉波整流方式来抑制谐波。分析了多脉波整流技术的谐波抑制原理、自耦变压器的结构和等效容量,网侧输入电流几个方面的内容。得出自耦变压器网侧输入电流具有良好的波形质量,其等效容量远小于输出功率的特点。最后利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了该24脉波整流电路在轨道交通中的仿真模型。仿真结果验证了该模型应用于轨道交通中的适用性。     

串联超级电容器组的均压控制分析与研究

超级电容器作为一种高功率型储能装置,在生活中得到越来越广泛的应用,但是由于电容器单体电压较低,实际储能系统使用中必须通过串并联的方法构成超级电容器组.针对在应用过程中超级电容器串联存在的电压不均衡问题,文章提出了一种改进后的电容器均压控制电路.该电路由电容器、开关管以及变压器构成,通过反馈控制,简化参数计算,提高电压的一致性.最后在MATLAB/Simulink平台仿真验证了该控制电路下电压均衡速度快、误差小、且易于扩展,在电容器储能系统的使用中具有较高的应用价值.     

新型能源器件--超级电容器研究发展最新动态

介绍了超级电容器工作原理、结构特点 ,并综述了国内外最新研究发展动态及产业化情况。超级电容器是近年来出现的一种新型能源器件 ,兼有常规电容器功率密度大、充电电池能量密度高的优点 ,可快速充放电 ,且寿命长 ,很有希望发展成为一种新型、高效、实用的能量储存装置。超级电容器的工作原理、结构特点与普通电容器有很大不同。超级电容器主要由极化电极、集电极、电解质、隔离膜、引线和封装材料几部分组成 ,各部分的组成、结构均对其性能有重要的影响。     

超级电容器在电动汽车上应用的研究进展

超级电容器具有优异的性能,已成为电动汽车用动力电源的一个理想选择。简要地介绍了超级电容器的工作原理、特点及分类,并评述了超级电容器作为电动汽车的唯一动力电源和辅助动力电源的应用情况及特点,最后展望了超级电容器在电动汽车上的应用前景。     

一种新颖的串联超级电容器组的电压均衡方法

串联超级电容器组的电容电压不平衡是阻碍超级电容器储能应用发展的一个重要因素,实现串联超级电容器组的电压均衡可以延长超级电容器的使用寿命,增加储存能量,提高储能系统的可靠性。讨论了目前正在研究和已经应用的超级电容器电压均衡方法,鉴于它们的不足之处,提出了一种新颖的以单个电解电容器做能量传递器件的超级电容器电压均衡方法,并研制成功一套数字化控制均衡设备。仿真分析及实验结果表明:这种电压均衡方法效率高、均压速度快,在超级电容器储能系统中有很高的应用价值。     

基于多目标综合控制的低碳轨道交通操控节能方案

提出一种应用于轨道交通供电系统的多目标综合控制节能方案.采用可控高功率因数整流的AC/DC变流模块取代传统的整流电路以实现能量的双向流动,并采用多个AC/DC变流模块并联的形式来扩大整个方案容量,同时在直流牵引母线处装有一台或多台并联DC/DC变流模块,使机车制动时产生的电能可部分通过AC/DC模块回馈到电网,部分通过DC/DC模块升压后存储到独立电容器组.研究表明,该方案不仅可以充分回收及利用制动能量,并通过部分吸收回馈能量来克服所有能量瞬时回馈电网对电网的冲击,还可以通过对牵引变电站谐波及无功的补偿改善轨道交通变电站的电能质量,从各个角度提升节能功效.     

碳基超级电容器基本参数的确定

通过实验对碳基超级电容器基本参数进行确定,如电解液的选择,电解液添加量的确定,石墨含量的确定,PTFE含量的确定,正负极合适的配比等,从而为电容器的制作奠定基础.     

超级电容器用过渡金属氧化物的研究进展

综述了超级电容器用过渡金属氧化物的制备方法,包括化学沉淀法、固相合成法、溶胶-凝胶法、电沉积法、水热合成法及熔盐法.评述了通过元素掺杂来提高金属氧化物电极比电容的思路.