超级蓄电池技术的研究进展

超级蓄电池是由铅酸电池和超级电容器通过创新组合的内并联而形成的新型储能装置,它具有铅酸电池高能量和超级电容器高功率的优点,在部分荷电态大功率充放电状态具有较高的循环寿命,适合高倍率循环和瞬间脉冲放电等工作状态。介绍了超级蓄电池的基本概念及原理,并对超级蓄电池技术的发展历程和现状进行了总结。

超级蓄电池用PbO/AC复合材料制备改进研究

采用目前商业化活性炭材料结合喷雾干燥技术制备了超级蓄电池用PbO/AC复合材料。PbO/AC复合材料经表面改性后比重为活性炭材料的4倍,有利于与铅粉混合。CV及LSV分析表明,PbO/AC复合材料较普通AC材料-0.9 V下析氢电流下降,运用到超级蓄电池负极;采用扫描电镜(SEM)和X衍射分析(XRD)对PbO/AC负极板在充放电过程中形貌和组成作了详细描述,分析了PbO/AC对提高大倍率放电能力及抑制析氢现象的机理。实验证明:采用PbO/AC复合材料负极,提高了超级蓄电池大电流充放电能力,在高倍率部分荷电循环测试中,超级蓄电池循环寿命达到20 000次以上。

电动车用超级蓄电池的研究

提出了超级蓄电池双性极板的新概念,根据新概念提出了超级蓄电池的完整制造方法与技术。关键技术有三项:第一项为超级蓄电池用双性极板的生产技术,第二项是超级蓄电池的组装技术,第三项则是双性极板专用配方及配方中重要新材料的制法。(本技术已申请专利:申请号:200710035835.0)

基于超级电容-蓄电池混合储能的小型直驱风机综合控制策略及运行特性研究

针对小型分布式直驱风力发电机对运行工况快速变化的敏感性问题以及功率波动问题,利用超级电容-蓄电池混合储能系统的互补特性,提出了一种以直流母线为控制对象、以直流电压恒定为控制目的混合储能系统的控制策略,来抑制风速变化对风机运行稳定性的影响,提高机组运行效率。小型直驱风机、超级电容-蓄电池混合储能系统及逆变器的数学模型进行了详细研究分析,在此综合控制策略的基础上,搭建了带超级电容-蓄电池混合储能装置的小型分布式直驱风力发电系统并网模型,并对其并网运行特性进行了仿真分析,验证了该控制策略的有效性。该策略可以有效抑制风机输出功率的波动性,提高了其运行稳定性。

车载蓄电池超级电容器混合电源

针对新能源汽车用单一电源的使用寿命短、不能同时满足高能量密度和高功率密度需求等问题,提出一种蓄电池超级电容器混合电源方案。该方案充分发挥了超级电容器快速充放电的特性,采用2种电源直接并联,并通过一种双向功率变换器变压向负载供电,可同时实现充足的能量供应和功率需求。建立了MATLAB/SIMULINK仿真模型,并搭建小功率实验平台,仿真及实验结果表明,混合电源系统具有良好的电能输出响应特性,能量回收快,可减少蓄电池的供电工况,从而延长其使用寿命。

超级铅酸蓄电池研究进展

超级铅酸蓄电池是将超级电容器中的活性炭电极材料与传统铅酸蓄电池相结合而组成的一种新型化学电源,在高倍率循环和瞬间脉冲放电等工况下有着良好的表现。文章综述了近几年来超级铅酸蓄电池的研究进展,并对超级铅酸蓄电池的发展前景进行了展望。

新型双性极板电池在电动车应用方面的研究

此文提出了超级蓄电池双性极板新概念,根据新概念提出了超级蓄电池的完整制造方法与技术。关键技术有三项:第一项为超级蓄电池用双性极板生产技术,第二项是超级蓄电池组装技术,第三项则是双性极板专用配方及配方中重要新材料的制法(本技术已申请专利:中华人民共和国国家知识产权局,申请号:200710035835.0)。

化成制度对混合电动车电池性能的影响

采用2种化成工艺制备超级蓄电池极板,通过测试电池的循环性能和失水情况对2种工艺进行对比分析,得出内化成工艺是适合混合动力汽车用超级电池的化成方式。

废旧电池处理新技术

铅酸蓄电池普遍应用于汽车、通讯、广电、IT、电力、铁路、航空、港口、军事、金融、能源等领域．需求广泛，用量巨大。但电池往往在使用期限内就会产生充电困难、

一种双电船舶混合发电单元的有限时间控制器设计

超级电容/锂动力双电船舶中存在着众多级联的电力电子装置和闭环控制的负载变换器,它们都可被视为恒功率负载,其负阻抗特性会放大系统的不稳定,甚至导致整个系统无法正常工作。针对这一问题,提出一种新型有限时间控制器。首先,构建双电船舶直流电力推进系统的数学模型,介绍用于混合发电单元的比例/积分下垂控制。然后,基于有限时间控制理论设计了含双曲正切函数的新型有限时间控制器,通过所设计的有限时间观测器对各类扰动进行观测,并由控制器进行补偿。最后,搭建仿真模型及实验平台,其结果表明,所提控制器可以在保证混合发电单元对母线电压波动分频响应的同时,提高系统带恒功率负载时的大信号稳定性。

一种矿用电机车混合充电与驱动一体化电路

矿用电机被广泛地应用于井下矿岩、设备与人员的运输。为实现其混合充电与驱动的一体化,提出了一种基于绕组重构永磁同步电机的新型混合充电与驱动一体化电路。采用蓄电池—超级电容替换蓄电池作为电机车储能装置,添加双向DC/DC变换器作为电压变换装置,且用异构永磁同步电机替换传统的直流电机,实现了混合充电与驱动的一体化,并提高了矿用电机车的驱动性能和续航能力。在MATLAB中搭建了该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路的仿真模型。仿真结果表明:该新型矿用电机车混合充电驱动一体化电路可有效提高电机车的续航能力和驱动性能。

一种混合储能变换器的模型预测整体控制方法

新能源发电渗透率逐渐提高,由新能源本身固有特性向电网引入的功率扰动不容忽视,且在高比例接入情况下对于新能源发电参与电网调节的需求越来越大,这对其系统功率响应性能提出了更高的要求。由蓄电池和超级电容组成的混合储能由于具有互补的能量特性,应用于新能源发电系统中可以帮助提升其整体的能量处理能力。为了充分发挥储能介质的功率特性,针对光伏发电系统中的应用,提出了一种应用于蓄电池-超级电容混合储能变换器的模型预测整体控制方法。根据变换器主电路的数学模型,结合混合储能的控制目标,设计了嵌入功率滤波器的模型预测整体控制策略。仿真结果表明提出的模型预测整体控制方法具有优越的功率响应特性与参数鲁棒性。

计及储能损耗和功率预测误差的风光储微电网功率平抑策略

在含有风力、光伏、居民负荷、蓄电池、超级电容和电动汽车的微电网中,为平抑微电网并网功率波动,提出一种计及储能损耗和功率预测误差的功率平抑策略。首先对并网功率的日前预测数据进行小波包分解,用蓄电池和超级电容平抑功率波动,并建立优化调控模型,优化蓄电池和超级电容出力;然后针对功率的日前预测数据的误差,建立基于模型预测控制的滚动优化调度模型,通过调整电动汽车有序充放电消除误差。最后构建实际微电网仿真模型,运行结果符合预期,表明所提方法能有效减少储能的过充、过放,提升并网功率追踪调度计划的能力。

车棚棚顶太阳能发电系统研究

为合理有效利用太阳能资源,研究实现了车棚棚顶太阳能发电系统。提出采用光电单轴追踪及超级电容—蓄电池混合电源系统的设计,克服了传统独立光伏系统的缺点,通过在超级电容与蓄电池之间加入boost-buck变换器保证蓄电池充放电的平稳性。结合车棚使用特点,利用储能蓄电池直接对电动自行车进行充电的DC-DC方案来减少因整流逆变造成的损耗。设计了一种基于光电传感器的新型光强追踪结构,采用双推杆进行光强追踪控制。系统的实际测试效果表明,该系统能够准确、有效运行,并具有较大的节能潜力。

基于功率预测的混合储能系统控制策略研究

混合储能能够结合蓄电池能及超级电容器的优点,为负载提供稳定的电能,但两者存在功率分配的问题,因此本文提出一种混合储能系统直接功率的模型预测控制策略,并在MATLAB/Simulink软件进行了仿真验证,通过仿真分析可知,该策略能够对输出功率进行灵活分配,且在负载功率发生变化时,能够迅速瞬态响应。并再此基础上,通过实验平台验证了该控制策略的可行性。

清华大学攻克铅酸蓄电池复原技术

近日，清华大学专家攻克了“铅酸蓄电池超级复原技术”。

不同储能组件在UPS中的应用

近年来由于电子科技及半导体产业的进步发展,精密仪器设备以及数据中心对电源质量的要求日益提高,也带动了对不断电系统(UPS)的需求。而在不同使用环境下设计UPS时,需考虑效率、待机时间及体积等要求,初始设计时第一个遇见的课题即为空间限制,如何达到散热效果好、高功率密度等都需要纳入考虑的范围,其中尤以储能系统的选择是影响空间的重要关键之一,如何选择储能系统变成一个重要的议题。本文将介绍目前常见的4种储能系统组件,包括铅酸蓄电池、锂离子电池、超级电容和飞轮系统,此外亦将介绍不同储能组件在不同场合的应用考虑。

科技

清华大学专家攻克了“铅酸蓄电池超级复原技术”。这种新技术专门解决汽车，电动自行车等启动困难的问题。