基本信息
- 項目名稱：
- 超級電容器組單體電壓的動態(tài)均衡研究
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 超級電容器組單體電壓的動態(tài)均衡研究，是以調(diào)節(jié)超級電容器串聯(lián)成組使用時各單體電壓均衡的動態(tài)均壓系統(tǒng)，使用DC/DC變換器控制整個系統(tǒng)的電壓達到均衡需求，實現(xiàn)超級電容器組單體電壓的動態(tài)均衡。
- 詳細介紹：
- 本設計方案先是通過對國內(nèi)外在解決超級電容器電壓均衡方式上進行研究，發(fā)現(xiàn)了存在的問題并提出解決方案，最終的優(yōu)化方案已能達到國內(nèi)外先進水平；在原有技術(shù)基礎(chǔ)上總結(jié)出的方案還未能達到本設計組提出的技術(shù)要求，曾被著名超級電容器制造商美國MEXWELL公司提出的動態(tài)均壓解決思想能徹底解決問題，但是存在電路損耗而未被應用，本設計組通過分析電路結(jié)構(gòu)解決了損耗問題，并且利用動態(tài)均壓的思想把電力電子技術(shù)的DC/DC變換器引入到超級電容器組單體電壓均衡解決方案中來，最終徹底解決了電壓均衡問題。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 本設計目的是解決超級電容器串聯(lián)成組使用時各超級電容器單體電壓不一致問題，設計思路先總結(jié)國內(nèi)外現(xiàn)有使用方案，優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，選擇最佳的控制思想融入電 力電子技術(shù)解決超級電容器組單體電壓均衡，最終解決方案得到一種全新的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)過程； 技術(shù)關(guān)鍵是解決了前人未能解決的技術(shù)問題，再此基礎(chǔ)上加入耗能低 的DC/DC變換技術(shù)，不僅解決了超級電容器使用問題，而且技術(shù)移植到蓄電池組中同樣適用，通過國家科技部專家組驗收
科學性、先進性
- 國內(nèi)外在超級電容器組單體電壓均衡的解決方案中普遍應用“有源電壓均衡”技術(shù)，本設計組分析后發(fā)現(xiàn)損耗太大；著名超級電容器制造商美國Maxwell公司曾提出一種動態(tài)電壓均衡技術(shù)，因電路設計不當而未被應用； 本設計組首先解決了Maxwell公司方案的電路問題，考慮到損耗問題又提出微功耗動態(tài)均壓電路并實現(xiàn)了功能，考慮均壓電流不夠又提出另外一種擴流動態(tài)均壓解決方案并實現(xiàn)了功能，優(yōu)于市場現(xiàn)有解決方案。 為了進一步降低電壓均衡過程中的電能損耗，本設計組提出利用DC/DC變化器轉(zhuǎn)移電荷的原理設計出微功耗的DC/DC變換器動態(tài)電壓均衡電路并得到實現(xiàn)，最終能徹底解決超級電容器組單體電壓均衡問題。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 課題成果應用在“十一五”國家“863”計劃電動汽車重大專項“解放牌混合動力城市客車用超級電容器”項目，項目編號：2005AA501560，已通過科技部專家組驗收。 課題組研制的超級電容器組單體電壓的動態(tài)均衡控制系統(tǒng)，已經(jīng)錦州百納電器有限責任公司生產(chǎn)使用，效果良好！
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 技術(shù)支持
作品可展示的形式
- 事物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 本設計提出的解決超級電容器組單體電壓的動態(tài)均衡是一個動態(tài)調(diào)節(jié)過程，對比其他控制方案不僅控制效果最好，而且損耗最低，安全可靠；本作品適用于全部的超 級電容器制造商及使用商，并得到用戶使用意見認可；蓄電池是如今應用最多的儲能裝置，技術(shù)推廣后能延長蓄電池使用壽命，推廣前景可觀；本設計作品是通過對 市場上存在的使用方案總結(jié)分析而來，市場使用價值及經(jīng)濟效益將是不可限量的。
同類課題研究水平概述
- 目前國內(nèi)外提出過“電阻均壓”、“有源電壓均衡”和失敗的“動態(tài)電壓均衡”三種，分別概述如下： “電阻均壓”方式會嚴重消耗超級電容器組儲能，實際使用中基本不被應用； “有源電壓均衡”方式僅在單體電壓達到額定電壓（如2.7V）后才開始均壓，均衡電流不到1A，且不能保證每個單體都不出現(xiàn)過電壓，在均壓電路動作時產(chǎn)生熱量，還無法證明能保證長期大電流高倍率充放電的電壓均衡，但在沒選擇的情況下國內(nèi)外幾乎無一例外的使用； “動態(tài)電壓均衡”是著名的超級電容器制造商美國Maxwell公司提出來的解決方案，但在實際使用中發(fā)現(xiàn)超級電容器組的能量損耗很大，Maxwell公司也承認這個問題并且未能提出有效地解決辦法，最終以失敗告終。
