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超级电容器研究方向介绍

已有 6160 次阅读 2016-4-27 10:56 |个人分类:超电|系统分类:科研笔记|关键词:学者| style, 电池, justify, 超级电容器

超级电容器是一种兼具电容和电池优点的新型绿色储能元件,它具有比传统电容器高得多的能量密度和比二次电池大得多的功率密度以及超长的使用寿命等众多优点,可为动力系统提供更大的启动功率和启动转矩,能胜任启动尖峰功率对电池求,其在电力、铁路、绿色能源、军品、航空航天、后备电源等领域都具有极其重要的应用价值。美国《探索》杂志将超级电容器列为2006年世界七大科技发现之一,认为超级电容器是能量储存领域的一项革命性发展,必将在储能领域取代传统电池的主导地位。

团队通过与乌克兰专家、一汽集团全方位合作,到目前为止已经形成了基于超级电容器的产学研用全链条研发特色,并成功建设一比较完整的超级电容器件开发、试验、检测平台体系(设备资产总值超500万元),包括:超级电容器自动中试生产线、超级电容试验检测平台、超级电容仿真模拟计算平台、混合动力汽车多能源动力总成控制器软硬件开发平台、混合动力汽车多能源动力总成控制器虚拟测试平台和混合动力汽车多能源动力总成控制器试验台。目前,课题组已经具备比较完备的超级电容器件的研究、设计和开发能力,在关键材料电解液和炭电极材料、集流体的表面改性、电极制备技术、单体制造技术、模块组装等方面具有大量的前期工作积累和核心技术。已经在混合动力汽车的构型选择、参数匹配与优化、控制策略设计、总线通信设计、再生制动研究、控制器软硬件开发、关键动力总成单项和联合测试等方面取得了重要成果。值得指出的是,团队于2015年6月成功研制出新型、可商业化的、可适用于插电混合动力和纯电动客车的4000F超级电容器单体样品(电压窗口2.7V, 电容在150~170F/g)。样品经第三方权威检测机构检测,各项指标优于国内外其他厂家相同类型的产品,完全满足商业化生产对超级电容的要求。另外超级电容还可以推广运用到高铁、地铁等高耗能电动交通工具上,有效回收刹车制动能量。还可以用到风能太阳能发电设备上,用途极为广泛,产业化前景非常可观。

1)超级电容器单体(9000F和12000F)及模组制备及产业化研发;

2)复合电源智能控制系统研发;

3)超级电容器在混合电动汽车和风光互补发电系统中的应用研究。






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1 陈南晖

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