在1908年至1910年間,，列寧到高爾基所在的意大利卡普里島公寓所做客

LEADER蓄電池特點

安全性能好
》貧液式設計，電池內(nèi)的電解液全部被極板和超細玻璃纖維隔板吸附,，電池內(nèi)部無自由流動的電解液,，在正常使用情況下無電解液漏出，側(cè)倒90度安裝也可正常使用,。
》閥控密封式結(jié)構(gòu),，當電池內(nèi)氣壓偶爾偏高時,，可通過安全閥的自動開啟，泄掉壓力,，保證安全,，內(nèi)部產(chǎn)生可燃爆性氣體聚集少，達不到燃爆濃度,，防爆性能**,。
免維護性能
》利用陰極吸收式密封免維護原理，氣體密封復合效率超過95%,，正常使用情況下失水極少,，電池無需定期補液維護。
綠色環(huán)保
》正常充電下無酸霧,，不污染機房環(huán)境、不腐蝕機房設備,。

1 電壓暫降

電壓暫降是指供電電壓在短時間內(nèi)突然下降的事件,。國際電工委員會(IEC)將電壓暫降定義為電壓均方根值下降到額定值的90%~1%,電氣與電子工程師學會(IEEE)則定義為下降到額定值的90%~10%,其典型持續(xù)時間為0.5~30個周波。嚴重的電壓暫降將引發(fā)用電設備停止工作,，或造成所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量下降,，其后果嚴重程度因用電設備的特性而異。

電壓暫降的治理是一項復雜工程,，通常通過設置輔助設備使主設備負荷能承受頻繁發(fā)生的電壓暫降,，本文研究的超級電容電壓暫降抑制裝置即為此類輔助設備。目前國內(nèi)外研究的電壓暫降治理裝置主要有交流系統(tǒng)的動態(tài)電壓恢復器(DVR)及不間斷電源(UPS)等,。對含直流母線的裝置,，若加裝UPS補償設備，因UPS使用壽命短,、放電電流小且充電時間長等特性,，系統(tǒng)的性價比較低;如果加裝交流系統(tǒng)DVR等裝置，因系統(tǒng)主電路存在2 個逆變電路,，不僅降低了系統(tǒng)工作效率,，而且還增加了成本。針對具有整流逆變結(jié)構(gòu)的設備,，我們研發(fā)了一種基于超級電容儲能的直流DVR裝置,，將雙向半橋DC-DC變換器與超級電容器結(jié)合使用，通過雙閉環(huán)方式控制超級電容器的充放電,，在系統(tǒng)發(fā)生電壓暫降時,，通過支撐敏感負荷的直流母線電壓達到治理電壓暫降的目的(圖1)。

圖1 電壓暫降治理系統(tǒng)主電路

2 超級電容儲能

超級電容器也稱為電化學電容器,，是一種利用雙電層原理,、采用新材料和新工藝,、性能介于電容器與電池之間、具有很大電容密度且脈沖充放電性能優(yōu)良的新型大容量儲能元件,。常用的雙電層電容器結(jié)構(gòu)如圖2所示,，懸在電解質(zhì)里的2 個非活性多孔板為電極。正極板吸引電解質(zhì)中的負離子,，負極板吸引電解質(zhì)中的正離子,，這樣在兩個電極的表面形成一個雙電層電容器，其容量大小與電極的表面積及極板間距離等因素有關(guān),。

圖2 雙電層電容的結(jié)構(gòu)圖

與常規(guī)用于儲能的電容器不同,，超級電容器容量可達到法拉甚至千法拉級別，既具有充電電池的高能量密度特性,，又有電容器的高功率密度特性,，是一種高效、實用,、綠色的能量存儲器件,。表1 示出超級電容器、儲能電容器以及電池的性能比較,。與普通電容器和電池相比,，超級電容器不僅無污染、免維護,、環(huán)保效益明顯,，而且還具有以下優(yōu)點：

(1)功率密度高。

超級電容器的功率密度可達到10 kW/kg左右,，為電池的十倍到百倍,，可以在短時間內(nèi)釋放幾百到幾千安培的電流，非常適合用于在短時間內(nèi)輸出高功率的場合,。

(2)充電速度快,。

超級電容器充放電是一種雙電層充放電的物理過程或電極物質(zhì)表面快速可逆的電化學過程，可以采取大電流充電方式,，在幾十秒到數(shù)分鐘內(nèi)完成充電,。在當前的技術(shù)水平下，蓄電池的充電需要數(shù)小時才能完成,，即使采用快速充電也需幾十分鐘,。

(3)使用壽命長。

超級電容器充放電過程中發(fā)生的電化學反應可逆性好,，循環(huán)充放電次數(shù)理論值為無窮,，實際可達100 000次，比電池的壽命高10~100倍,。

(4)低溫性能優(yōu)越,。

超級電容器充放電過程中發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移大部分在電極活性物質(zhì)表面進行,，所以容量隨溫度的降低而衰減的量非常小;而電池在低溫下容量衰減幅度可高達70%.

電能質(zhì)量問題往往具有出現(xiàn)率高、持續(xù)時間短等特點,，因此應用超級電容器作為儲能設備進行快速補償是一種理想的技術(shù)方案,。

表1 3 種電化學儲能元件的性能比較

3 雙向DC-DC 變換器主電路及工作原理

雙向DC-DC變換器的主電路結(jié)構(gòu)如圖3所示。通過控制開關(guān)T1和T2,達到雙向直流升壓與降壓的目的,。在升壓運行時,，T2動作，T1截止,，變換器工作在Boost狀態(tài);當T1動作,，T2截止時，變換器工作在Buck狀態(tài),，實現(xiàn)降壓功能,。

圖3 雙向DC-DC 變換器主電路

3.1 Boost 模式

family: 宋體, arial; font-size: 14px; line-height: 25px; ">　　開關(guān)T2處于恒脈寬調(diào)制方式下，雙向DC-DC變換器主電路Boost 模式下等效電路如圖4 所示,。當T2 導通時(圖4(a)),，電源v2向電感L充電，電能轉(zhuǎn)化為磁能存儲于L中,，同時電容C2向v1供電;當T2關(guān)斷時(圖4(b))，電感L釋放磁能向v1 供電,。電感L的儲能作用能使電壓泵升,，通過電容C2 穩(wěn)壓之后，可使輸出電壓高于輸入電壓,。在1908年至1910年間,，列寧到高爾基所在的意大利卡普里島公寓所做客