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(shè)計,，電池內(nèi)的電解液全部被極板和超細(xì)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(dāng)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(fù)合效率超過95%,，正常使用情況下失水極少,，電池?zé)o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(shè)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(xué)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(yán)重的電壓暫降將引發(fā)用電設(shè)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(yán)重程度因用電設(shè)備的特性而異,。

電壓暫降的治理是一項復(fù)雜工程，通常通過設(shè)置輔助設(shè)備使主設(shè)備負(fù)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(shè)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(fù)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(shè)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，還增加了成本,。針對具有整流逆變結(jié)構(gòu)的設(shè)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(fù)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(xué)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(fù)離子，負(fù)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,，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(xué)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(dāng)前的技術(shù)水平下,，蓄電池的充電需要數(shù)小時才能完成,，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(xué)反應(yīng)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,，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,，應(yīng)用超級電容器作為儲能設(shè)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(xué)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(dāng)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(dāng)T2 導(dǎo)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,，電容C2向v1供電;當(dāng)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