基于超级电容的脉冲电源设计开题报告

 2021-08-14 18:17:08

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文献综述

1.课题的背景与意义

超级电容器(super capacitors,ultra capacitor),又名电化学电容器(electrochemical capacitors),双电层电容器(electrical double-layer capacitor)、黄金电容、法拉电容,是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。其介于普通电容器和化学电池之间的储能器件, 兼具两者的优点, 如功率密度高、能量密度高、循环寿命长、可快速充放电, 并具有瞬时大电流放电和对环境无污染等特性。它涉及材料、能源、化学、电子器件等多个学科, 成为交叉学科研究的热点之一[1]

蓄电池是典型的低比功率高比能量的储能元件,无法快速充放电,循环寿命短,因而在脉冲功率技术中的应用受到限制[2]。静电电容器是典型的高比功率低比能量的储能元件,可在纳秒级脉冲方式下工作,但其能量密度低[3]。超级电容器作为一种新型储能元件,其能量密度和功率密度介于二者之间,很好的填补了二者间的空白,就比能量和比功率而言,此空白覆盖几个数量级,能获得所有类型电容器中最大的比电容和能量密度,可做成法拉级的小型电容器,且可实现大电流快速充放电(几秒至几十秒),充放电周期很长(大于105次循环),不用重金属,对环境无污染[4-7]

脉冲电源的基本工作原理:首先经过慢储能,使初级能源具有足够的能量;然后向中间储能和脉冲成形系统充电(或流入能量),能量经过储存、压缩、形成脉冲或转化等某些复杂过程之后,最后快速放电给负载。用户的负载需要断续加电,即按照一定的时间规律,向负载加电一定的时间,然后又断电一定的时间,通断一次形成一个周期。如此反复执行,便构成脉冲电源。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径):

1.本课题要解决的问题

1).理解脉冲电源工作机理的基础上对脉冲电源的设计方法进行研究

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