40V混合型超级电容器单元的研制

通过优化组合电解电容器的阳极和电化学电容器的阴极,研制了一种单元工作电压为40V的混合型超级电容器,该电容器与电化学电容器相比较,工作电压得到了实质性地提高.经电气性能测试表明它具有高储能密度和快速充放电的能力,频谱阻抗(EIS)分析显示它具有优良的阻抗特性和频率特性.     

混合型超级电容器的热行为分析

以Ta_2O_5膜为绝缘介质作为钽阳极,以Ru O_2/Mn O_2/有序介孔碳作为阴极,制备了一种混合型超级电容器。该混合型超级电容器单元样品的电容值为6 m F,单元内阻为0.45?。对该类型的混合型超级电容器进行了热行为分析,并进行了相应的实验和仿真。同时在ANSYS中进行了有限元建模,分析其稳态温度分布。实验和仿真结果表明,在经过多次循环后,混合型超级电容器内部升温达到一定值,进入稳态。当充放电电流为5 A时,最高温度超过了50℃,需要采取一定的降温措施。     

石墨烯基自支撑电极应用于超级电容器研究进展

石墨烯凭借高导电性、高比表面积、优异的机械性能,成为超级电容器电极的理想材料。综述了自支撑石墨烯基电极在双电层电容器、赝电容器和混合型超级电容器三种类型电容器中的应用研究进展,并在此基础上,对未来自支撑石墨烯基电极的发展方向做出了分析和展望。     

混合型超级电容器的封装结构及其温度场研究

利用有限元分析方法模拟了内部温度场的分布;分析了不同的封装结构对混合型超级电容器传热过程的影响。结果表明:当沿着轴向和径向的传热比例达到平衡时,内部温度场分布均匀,散热效果最佳。以此为依据,结合电气性能参数,进一步确定了混合型超级电容器封装的最佳形式为三个单元。     

20伏高电压型碳纳米管超级电容器的研制

通过催化裂解法制备了碳纳米管并进一步制备了碳纳米管膜片式电极.基于该种材料的超级电容器电极比容量达到42F/g并表现出良好的大电流放电特性.本文采用多种研究方法对基于该种材料的双电层电容器的电化学特性进行了详细的研究.本文还开发了全新的超级电容器组装工艺,采用该工艺组装的碳纳米管超级电容器工作电压可以达到20V并具有良好的容量特性和阻抗特性.     

锂离子混合超级电容器研究进展

介绍了锂离子混合超级电容器( LHS)的工作原理,及其功率密度和能量密度高、循环寿命长、充放电效率高、安全性高等优点.综述了LHS的正负极材料和电解液的研究现状,从电容器构筑,电极材料可控制备和改性处理、电解液改性等方面对锂离子混合超级电容器的发展趋势进行了评述.     

一种优秀的储能器件——超级电容器

本文概述了能源领域内新兴的优秀储能器件：超级电容器。介绍了这种能源器件的储能优点．特征分类以及广泛的应用市场。最后简要叙述了国内外研究现状，并对超级电容器前景作了初步展望。     

超级电容器组件的电压均衡控制电路设计

探讨了串联、并联和混联超级电容器组件的充放电性能,并针对串联超级电容器组件中单体电压的均衡,分析设计了基于buck-boost拓扑结构的主动型电压均衡控制电路。仿真结果表明该电路设计能避免组件中单体过压,使系统贮能量达到最佳。     

串联超级电容器的均压策略研究

电压不均衡是制约超级电容串联应用的重要因素。文章对现有的超级电容电压均衡方法进行了简要讨论,提出了一种带隔离变压器的Cuk变换器动态均衡方法,并给出了相应的控制策略。利用PSIM软件对其均压性能和效果进行了仿真分析。仿真结果表明该动态均压电路均衡速度快、均衡性能好,对由于不同因素造成的电压不均衡都具有良好的均压效果。     

超级电容器应用介绍

通过对超级电容器的基本原理、特点和主要性能指标的介绍,分析了超级电容器的工作原理和超级电容器模组的设计原理,通过实例阐述了超级电容器在高功率脉冲和瞬时功率保持两方面的应用。     

Performance evaluation of low‐power wireless sensor node with hybrid energy storage

In this paper, we evaluate the performance of low‐power energy‐harvesting wireless sensor node (SN) which has hybrid energy storage unit (ESU) for monitoring applications. This hybrid ESU has super capacitor (SC) as well as thin film battery (TFB) for energy storage. After the deployment of SN, temporal energy outage (TEO) occurs when the stored energy in ESU falls to a minimum level due to uncertain energy‐harvesting process and leakage of energy, rendering it unable to transmit information to base station. In this paper, we estimate the duration to reach TEO state which is an important parameter for evaluating the performance of the hybrid ESU. The proposed model considers variation of leakage energy in SC. We also determine design perspectives of hybrid ESU for different range of performance parameters to maximize the performance criteria. Further, given total cost constraints, we determine the SC and TFB capacity that optimizes the performance criteria. The analytical results are validated by Monte Carlo simulation using MATLAB. The estimated TEO duration can ensure precautions in monitoring applications.     

超级电容电池容量自动检测系统的研究

超级电容电池又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,目前国内外对于超级电容电池容量的检测系统自动化程度不高,多数工作由人工控制完成。本文总结了相关蓄电池的自动检测系统,在此基础上提出了适合于超级电容电池的自动检测装置,并通过此装置检测出超级电容电池的常温容量,低温容量以及高倍率放电能力,为今后超级电容电池的自动化检测提供一套可行方案。     

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.     

BaTiO3基无铅高压陶瓷电容器材料性能的研究

采用BaTiO3基料,加入SrTiO3、CaCO3、Bi2O3·3TiO2等添加剂制备无铅高压陶瓷电容器材料,研究了添加剂对材料性能的影响,得到了介电常数可调、综合性能较佳的材料。结果表明,在BaTiO3中加入30%SrTiO3、10%CaCO3,并外加3%Bi2O3·3TiO2时(均为摩尔数分数),其εr为3802、tgδ为4.2×10-3、Eb为9.2MV/m;而当在BaTiO3中加入40%SrTiO3、15%CaCO3,并外加4%Bi2O3·3TiO2时,其εr为2089、tgδ为6×10-4、Eb为16.9MV/m。     

有机电解液MnO2/AC混合电容器的研究

固相合成法制备了MnO2电极材料,以其为正极,活性炭(AC)电极为负极,组装了有机电解液MnO2/AC混合电容器。测试结果表明,在1 mol/L的有机电解液LiPF6/(DMC+EC)中,混合电容器的工作电压可达2.5 V,在不同的电流密度下,比容量为43.64～53.17 F/g,漏电流为0.08×10–3 A/cm2,经1 000次恒流充放电循环后,比容量衰减幅度约为8%。     

特高压电容器用电极箔腐蚀工艺的研究

通过对特高压(Vfe=950V)电容器用电极箔微观形貌的理论计算,采用一次腐蚀控制孔密度和孔长度参数,二次腐蚀控制相应的孔径。研究了700～1100V特高压电极箔的两次电化学腐蚀工艺。使Vfe为950V的特高压电容器用电极箔的参数指标得到了优化:孔密度为0.116个/μm2,孔径为2.02μm,比容达到0.210×10–6F/cm2。     

局部混压PCB制作工艺研究

在印制电路板中局部混压高频材料不仅可以降低信号在高频下的损耗,满足通信领域的技术发展需求,同时还可以降低PCB制作成本.本丈首先从设计、工艺要求以及制作流程三方面介绍了局部混压技术,总结并分析了局部混压PCB在制作过程中容易遇到的板翘、错位以及混压界面缝隙填胶空洞、凹陷等问题,然后针对问题从混压材料的匹配、层压参数和局部混压子母板定位技术三方面着手提出了改善方案并进行了实验验证.实验表明,局部混压PcB板的翘曲度和子母板对位能力都得到了较大改善,可以满足层数为12层的PCB板在埋入子板后,内层Clesrance能力小于0.175 mm;混压界面缝隙填胶无空洞及凹陷,热应力测试(288℃/10 s/5次)和无铅回流焊测试(5次)无分层问题.     

高压脉冲电容器电容量漂移影响的实验研究

针对不同贮存环境对高压脉冲电窖器电窖量瀑移的影响进行了长期对比实验研究。采用同一批次同一型号高压脉冲电容器,随机抽取组合成实验对比组。通过观测,发现该型号高压脉冲电容器电容量的漂移与贮存环境温度的关系密切;与自然光照的关系并不明显;在同样的贮存环境下,与未加任何保护的实验对比组相比较。使用硅胶灌注的实验对比组电容量的漂移速度明显平缓,特别在贮存环境温度较低时,硅胶灌注对高压脉冲电容器电容量的漂移有明显的减缓作用。     

一种应用开关电容分压的电源电压检测电路

提出了一种基于标准CMOS工艺的电压检测(Voltage Detector, VD)电路,具有高集成度、低功耗、检测点多档位可调节的特点。开关电容(Switched Capacitor, SC)电路仅需一个低频时钟即可提供准确的电源分压,在低功耗应用中可以有效替代传统电阻分压。在3.3V电源电压的MCU应用中,电压检测电路仅消耗几百nA的电流,对时钟变化不敏感（低频时钟频率变化范围4 kHz~40 kHz）,并且响应时间在一个时钟周期内