超級(jí)電容器自放電過程模擬研究.pdf

1、超級(jí)電容器因?yàn)榫邆鋬?yōu)異的電化學(xué)特性而日益成為大家研究的熱點(diǎn)，它可以與化學(xué)電池一起作為混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，也可以單獨(dú)用于車輛的牽引電源和啟動(dòng)電源，在風(fēng)能和太陽(yáng)能混合儲(chǔ)能系統(tǒng)也有非常廣泛的應(yīng)用，但是商業(yè)超級(jí)電容器經(jīng)常需要超級(jí)電容器達(dá)到安全和穩(wěn)定的工作狀態(tài)，因?yàn)樵诔?jí)電容器中快速的自放電現(xiàn)象將會(huì)導(dǎo)致電荷或者能量的損失。
　　對(duì)于超級(jí)電容器來說，精確地模擬電荷再分配主導(dǎo)的自放電過程在能源管理系統(tǒng)中扮演了一個(gè)非常重要的角色。目前大部分等效電路模型

2、在模擬自放電行為時(shí)，參數(shù)估計(jì)都沒有將初始狀態(tài)考慮進(jìn)去。本課題的創(chuàng)新點(diǎn)在于不僅模擬了超級(jí)電容器充放電過程，也對(duì)自放電過程進(jìn)行了模擬與預(yù)測(cè)，而且在建立3-RC+漏電阻模型的同時(shí)，將初始電壓作為自變量構(gòu)建了等效電路參數(shù)的多項(xiàng)式模型。
　　首先，針對(duì)超級(jí)電容器充放電過程，提出使用單支路模型進(jìn)行模擬，利用充電數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，再預(yù)測(cè)放電過程。觀察測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，溫度對(duì)于超級(jí)電容器充放電過程影響很小，而隨著充放電電流越大，充放電所需要的時(shí)間

3、越短。通過計(jì)算模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果的誤差可以發(fā)現(xiàn)，單支路模型已經(jīng)能夠很好地描述超級(jí)電容器在不同溫度條件下以及不同電流條件下充放電的動(dòng)態(tài)特性變化。
　　在模擬了超級(jí)電容器充放電過程之后，使用一個(gè)包含了3RC支路與漏電阻的等效電路模型來描述電荷再分配主導(dǎo)的自放電過程，電路模型中的參數(shù)通過一個(gè)以初始電壓為自變量的多項(xiàng)式模型進(jìn)行模擬。本課題也研究了初始電壓和溫度對(duì)于電荷再分配主導(dǎo)的自放電過程的影響。不同階數(shù)的多項(xiàng)式模型在課題研究中被系統(tǒng)地進(jìn)