功率型储能技术在新能源场站一次调频中的作用及应用研究

在以新能源为主体的新型电力系统中,面临着由新能源发电量大比例增加导致电力系统安全稳定运行风险增大的问题,主要表现为电网调节能力及抗干扰能力不断下降。如何通过先进的储能技术解决新能源场站调频能力不足的问题,研制适用于新能源场站一次调频支撑的功率型储能系统,为电网支撑型新能源场站进行技术储备和规模化实证,从而实现大规模新能源电力的友好高效送出。从新能源场站实际工程应用的角度出发,提出采用钛酸锂电池、飞轮储能和超级电容这3种不同的新型功率型储能技术构成的一次调频储能系统,对功率型储能技术在新能源场站一次调频中的作用和功能进行了验证。研究结果表明:实现一次调频功能是新能源场站从非主体电源成长为主体电源过程中应当承担的责任,对电力系统的安全稳定将起到积极的支撑作用;采用灵活的站控层结构和快速的通信方式,才能充分发挥一次调频储能系统的快速响应特性;功率型储能技术的充放电循环寿命长,更适用于一次调频的应用场景。研究结果可促进功率型储能产业链的加速完善。

HEV用功率型三元锂电池SOC估算模型及验证方法研究

准确预测动力电池SOC是混合动力汽车产品技术开发的难点,文章介绍一种基于功率型三元锂电池的电池等效模型的SOC估算方法。基于Ah积分结果运算电池SOC,并通过龙伯格方程修正实现SOC估算误差收敛。试验结果表明,25℃下该方法预测功率型三元锂电池的平均误差≤4%,实现SOC误差收敛,满足大部分电池系统SOC估算精度要求。

功率型储能技术在新能源场站一次调频中的运用分析

随着社会发展的需要,新能源已逐渐成为新型电力系统的主体,例如风能、太阳能等,但在发电过程中受外部环境的变化性输出会导致出现间歇性和波动性变化,严重影响电网系统的稳定性和安全性,一直以来新能源的发展受制于储能技术的进步,在国家政策指导下,储能技术有了大幅提高,提出了利用功率型储能技术概念。功率型储能技术具有功率密度高和充电速度快等优势,可适用于军事、商用等领域,满足社会快节奏的发展趋势。本文通过对功率型储能技术基本原理、新能源场站一次调频技术总结分析,最后对功率型储能技术发展趋势进行展望。

中科重仪自研功率型硅基氮化镓生产线投产

近日,苏州中科重仪半导体材料有限公司(以下简称“中科重仪”)自主研发的应用于电力电子领域的大尺寸硅基氮化镓(GaN-on-Si)外延片生产线正式建成并投入使用。据介绍,中科重仪生产的氮化镓外延片,氮化镓层厚度约5μm表面无裂纹,翘曲度小于100μm。HEMT结构室温下,方块电阻为465Ω/sq,二维电子气(2DEG)浓度约8×10^(13)cm^(-2)、2DEG迁移率大于2000 cm^(2)/Vs,片内与片间不均匀性小于1%,可以满足电力电子领域功率器件开发与应用需求。

思源电气功率型储能器件产业基地项目奠基

9月19日,总投资50亿元的思源电气股份有限公司功率型储能器件产业基地项目奠基,标志着无锡市竞逐新能源产业新赛道又添生力军。无锡市委书记杜小刚为项目培土奠基。市领导蒋敏、吴建元,思源电气股份有限公司董事长董增平分别致辞。思源电气是专业从事电力技术研发、设备制造、工程服务的国内知名企业。

功率型锂离子动力电池的内阻特性

为了深入分析功率型锂离子电池的内阻特性及影响因素之间的关系,本文利用混合脉冲功率特性测试方法(Hybrid Pulse Power Characterization,HPPC)测试锂离子电池在不同温度环境、荷电状态(Stage of Charge,SOC)下的内阻变化规律,实验结果表明锂离子电池内阻在低温环境和较低SOC下变化明显.最后利用多项式最小二乘法拟合得到锂离子电池内阻与环境温度之间的关系表达式,为下一步实现电池功率在线预测提供了数据支持和理论基础.

加速功率型电力系统稳定器的研制

目前国内生产的电力系统稳定器(PSS)多数采用单一电功率作为输入信号.由于机械功率不易获得,假定机械功率恒定时电功率就等于加速功率,而调整机械功率时,不宜再用电功率代替加速功率.因此0.1～2.0Hz频率范围内的低频振荡采用正阻尼参数后'反调'问题常常变得更严重,为解决'反调'问题,文章参考IEEE的PSS2A模型,开发了一种新型PSS,该PSS采用转速信号与电功率信号合成的加速功率作为输入信号,在解决'反调'问题的同时并不影响阻尼效果.动模试验结果及在内蒙古自治区达拉特火电厂的运行试验结果表明该加速功率型PSS具有良好的阻尼效果及抑制'反调'的功能.

GaN基功率型LED芯片散热性能测试与分析

与正装LED相比,倒装焊芯片技术在功率型LED的散热方面具有潜在的优势。对各种正装和倒装焊功率型LED芯片的表面温度分布进行了直接测试,对其散热性能进行了分析。研究表明,焊接层的材料、焊接接触面的面积和焊接层的质量是制约倒装焊LED芯片散热能力的主要因素;而对于正装LED芯片,由于工艺简单,减少了中间热沉,通过结构的优化,工艺的改进,完全可以达到与倒装焊LED芯片相同的散热能力。

功率型LED散热基板的研究进展

在与传统LED散热基板散热性能比较的基础上,分析了国内外功率型LED散热基板的研究现状,介绍了金属芯印刷电路板、陶瓷基板、金属绝缘基板和金属基复合基板的结构特点、导热性能及封装应用,指出了功率型LED基板材料的发展趋势及需要解决的问题。

功率型LED瞬态温度场及热应力分布的研究

针对功率型LED器件的热特性,以热应力理论为依据,采用有限元软件ANSYS进行热应力计算,得到了Lumileds的1WLED瞬态温度场和应力场分布云图,基板顶面平行于X轴路径上的热应力、应变及剪应力的分布曲线。模拟结果表明最大应力集中在键合层边角处;轴向最大位移在透镜与热沉接触边缘;最大剪应力集中在键合层的边角区域。通过实验测试了LED基板底面中心点的温度变化,与仿真结果相符合,研究了各层材料导热系数对LED温度场和应力场分布的影响。最后根据以上的研究结论提出了提高LED品质的方法。论文结果对大功率LED封装具有意义。

功率型LED热阻测量的新方法

LED照明成为21世纪最引人注目的新技术领域之一,而功率型LED优异的散热特性和光学特性更能适应普通照明领域的需要。提出了一种电学法测量功率LED热阻的新方法,根据LED正向电压随温度变化的原理,利用电流表、电压表等常用工具,测量了TO封装功率型LED器件的热阻,对功率型LED的器件设计和应用提供有力支持。

高功率型镍氢动力电池内阻测试方法研究

使用6.5Ah/1.2V（国产）、8.5Ah/12V（国外）两种功率型镍氢动力电池作为内阻研究对象,不同内阻测试方法（DCR法、HPPC法、脉冲充放电法）的结果差异表明：HPPC方法内阻值高于Mccf方法,DCR方法内阻值在30%-70%的SOC状态时接近Mccf方法。DCR和HPPC方法能同时计算电池放电内阻和充电（再生）内阻,可以得到SOC范围较宽的电池内阻,Mccf方法由于定义限制,仅能计算出30%-70%SOC之间的充电内阻。作者建议：根据DCR和HPPC两种内阻测试方法的特点,采用中低倍率系列电流及高倍率大电流综合的方法确定电池内阻。

功率型LED封装技术

随着LED芯片输入功率的提高,带来了大的发热量及要求高的出光效率,给LED的封装技术提出了更新更高的要求,使得功率型LED的封装技术成为近年来的研究热点。首先介绍了几种主要的功率型LED封装结构,对功率型LED封装过程的关键技术,如荧光粉涂覆技术、散热技术、取光技术、静电防护技术等及未来发展方向进行了描述。指出功率型LED封装应选用新的封装材料,采用新的工艺和新的封装理念来提高LED的性能和光效,延长使用寿命,以推进LED固体光源的应用。

芯片键合材料对功率型LED热阻的影响

分析了功率型LED热阻系统的构成,对采用银浆和环氧胶作为芯片键合材料的功率型LED热阻进行了对比研究。研究结果表明:采用银浆作为芯片键合材料可以显著改善功率型LED的热阻系统,同采用环氧胶作为芯片键合材料的功率型LED相比,其热阻下降了约100℃/W。

基于脉冲式U-I特性的高功率型LED热学特性测试

热学特性是影响功率型LED光学和电学特性的主要因素之一,设计了一套基于脉冲式U-I特性的功率型LED热学特性测试系统,可以测试在不同结温下LED工作电流与正向电压的关系,从而获得LED的热学特性参数。该系统通过产生窄脉冲电流来驱动LED,对其峰值时的电压电流进行采样,同时控制和采集LED的热沉温度,从而获得不同温度下LED的U-I特性曲线。与其他U-I测试系统相比,文中采用了窄脉冲(1μs)工作电流,LED器件PN结区处于发热与散热的交替过程,不会造成大的热积累,大大提高了测量精度。实验中,对某功率型LED进行了测试,获得了该器件的电压、电流和结温特性曲线,并利用B样条建立该器件的U-I-T模型,进而实现了对其结温的实时在线检测。

功率型发光二极管的寿命与失效分析

可靠性是影响发光二极管应用的一个重要因素。对1 W大功率发光二极管分批在不同电流及不同结温下进行试验,分析了电流和结温对功率型发光二极管寿命的影响,应用应力加速模型推测在不同电流或结温条件下发光二极管的寿命,同时研究了试验过程中发光二极管的光电性能的变化,探索其失效机理,为功率型发光二极管的应用提供参考。

基于功率型场效应管的有载分接开关测试仪校验装置的研制

研制的有载分接开关测试仪校验装置可用于开展有载分接开关测试仪的校验工作。校验功能涉及:过渡电阻、过渡时间、三相同期性、纹波系数、分离角。本文介绍了校验装置的工作原理和核心技术,其中,本校验装置基于Power MOSFET器件实现了过渡电阻实物标准和过渡时间标准的"同步产生",具有创新性。经法定计量检定机构校准,本装置性能参数达到设计要求,国内领先。

功率型LED封装用高分子材料的研究进展

随着发光二极管(LED)亮度和功率的不断提高,封装材料已成为制约LED进入照明领域的关键技术之一。对于功率型LED封装材料,要求具有高折射率、高透光率、高导热率、耐紫外、耐热老化、低应力、低吸水率等性能特点。目前LED封装用两大主要高分子材料是环氧树脂和有机硅复合材料。对这两种材料的改性主要集中在折射率、耐老化性、导热性、吸水性和力学性能等方面。脂环族环氧树脂及纳米有机硅复合材料作为高功率LED封装材料具有广阔的发展前景。

GaN基功率型LED可靠性分析

以GaN基蓝光芯片为基础制备了功率型蓝光和白光LED,在室温25℃、湿度35%、驱动电流350mA、连续老化1080h下,功率型蓝光和白光LED光衰随时间呈指数变化,分别平均衰减1.35%和2.56%;对LED的失效机理分析表明,GaN基外延材料质量、芯片的结构设计、p型电极的欧姆接触稳定性等均对LED可靠性有重要的影响.

功率型LED热特性测试及评价

针对现有热特性测试及评价标准尚不完善的问题,以功率型发光二极管(LED)的精确热特性测试及评价为目标,采用光热一体化测试技术对不同的LED灯珠进行了热特性测试,研究了测试电流对K值标定及结温测试的影响,分析了热特性随环境温度的变化情况,提出了热性能测试及评价的合理建议。研究结果表明:测试电流对K值标定及结温测试有较大影响,测试电流的合理选取与芯片本身及功率的大小有关;材料的热导率随环境温度变化波动,对于某些高温使用环境,仅25℃的热性能参数数据并不能准确反应LED的热特性;热阻测试的准确性与光功率有关,光热一体化测试有利于得到准确的热特性数据。