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基于差分平坦度的双端口双向超级电容器转换器控制策略，适用于氢能移动应用
摘要：本文重点介绍一种应用于交通系统的原始控制方法，该系统包括聚合物电解质膜燃料电池 (PEMFC) 作为主要能源，超级电容器 (SC) 作为储能备用。为了将超级电容器与嵌入式网络的直流总线连接起来，使用了双端口双向 DC-DC 转换器。为了控制系统并确保其稳定性，通过采用微分平坦算法的非线性控制方法开发了网络的降阶数学模型，这是一种有吸引力且有效的解决方案，通过克服交通系统电力电子网络中普遍遇到的动态问题来使系统稳定。系统控制的设计和调整与平衡点无关，在该平衡点上，所提出的控制律考虑了 PEMFC 主电源、超级电容器储能装置和负载之间的相互作用。除此之外，还实现了负载功率抑制的高动态性，这是本文的主要贡献。为了验证所开发控制律的有效性，在实验室中实现了小型实验测试台，并在 dSPACE 1103 控制器板上实现了控制律。实验测试使用 1 kW PEMFC 源和 250 F 32 V SC 模块作为储能备份进行。最后，根据在驾驶循环中测量的实际实验结果验证了所提出的控制策略的性能，包括电动模式、骑行和再生制动模式。
激光诱导 PDMS 石墨化作为微型超级电容器的柔性电极
柔性设备的研发仍任重道远，并且充满了障碍，严重阻碍了此类系统的发展。[3] 在主要的限制因素中，我们可以观察到，迫切需要有效的策略来在柔性基板上获得导电路径。[4] 此外，即使柔性是强制性的，可拉伸基板也更受欢迎，因为便携式设备领域正在朝着可穿戴配置的方向发展。这意味着不可能将柔性和拉伸性分开。在这种背景下，在石墨烯基材料大家族中，激光诱导石墨烯应运而生[5]，成为制造柔性电子设备最有前途的材料之一。[6] 然而，尽管在新基板上开发 LIG 付出了无数努力，但仍然缺乏适用于激光石墨化的可拉伸聚合物。[7] 事实上，到目前为止，还没有观察到弹性基板石墨化的证据。就弹性体聚合物家族而言，聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 是微系统技术中最受欢迎的弹性体材料，因为它具有诱人的物理和化学特性，例如弹性、低至 220 nm 的光学透明度、可调的表面化学性质、低水渗透性但高气体渗透性和高介电性能。此外，它是一种经济高效的材料，可用于开发可靠的大规模复制技术。[8]
汽车应用的混合源电池/超级电容器的尺寸
运输部门负责全球CO 2排放的27％[1]。它代表了全球变暖的主要原因之一。为了减少这些排放，已经启动了许多政策来提高热发动机的能效[1]。在运输领域，杂交方面最初专门研究化石源和电力源之间的能源管理研究，并在存在辅助电动机的情况下改善热发动机的性能。该链的潜力受嵌入式存储系统的限制。铅酸电池具有低功率，这在加速，减速和能量恢复期间对电链有影响。此外，这种电池技术的寿命非常低[2]。这就是为什么超级电容器与电池的关联可以解决问题的原因。本文所介绍的工作进一步采取了进一步的一步，并提出了由超级电容器制成的电源的锂离子电池杂交，以驾驶全电动车辆。提出了一个尺寸过程来定义混合源维度，并确认重量和成本方面的杂交益处。频率解耦策略[2]用于管理超级电容器 - 电池混合源。
多孔ruoxnysz电极，用于微生物电容器和微生物，具有增强的面积性能
摘要：在物联网黎明时，对于储能的三维电极，越来越重要。的心脏是大量的微电子设备，需要嵌入能量收割机和能量存储组件以确保自治。在这项研究中，我们通过简单的优化电沉积过程开发了多孔金属微观结构及其与新的Ruo X N Y S Z材料的共形涂层。带有纳米端网络的微孔结构显示出较高的面积电容（电极为14.3 f cm -2，全溶剂固定状态的微蛋白酶酸一小度为714 mf cm -2）和稳定的性能（5000个周期后保留> 80％）朝H +存储。也观察到具有高面积容量（5 mAh cm -2）和速率特征（3C时1.5 mAh cm -2）的显着LI +存储能力。这些结果加上便捷的合成策略，因此可以为微生物和微生物电容器大规模生产3D多孔电极提供灵感。
适用于现代电动汽车应用的基于差分平坦度的电池/超级电容器混合源级联能量/电流控制
1 可再生能源研究中心（RERC），曼谷北国王科技大学，1518，Pracharat 1 Road，Bangsue，曼谷 10800，泰国；burin.y@tfi.kmutnb.ac.th 2 泰法创新研究所（TFII），曼谷北国王科技大学，1518，Pracharat 1 Road，Bangsue，曼谷 10800，泰国 3 曼谷北国王科技大学技术教育学院电气工程教师培训系（TE），曼谷 10800，泰国 4 南锡能源研究小组（GREEN），洛林大学，F-54000 南锡，法国； damien.guilbert@univ-lorraine.fr 5 皮特什蒂大学电子、通信和计算机学院，110040 皮特什蒂，罗马尼亚 6 ICSI Energy，国家低温和同位素技术研究与发展研究所，240050 拉姆尼库瓦尔恰，罗马尼亚 * 通讯地址：phatiphat.t@fte.kmutnb.ac.th (PT); nicu.bizon@upit.ro (NB)
高性能超级电容器复合材料的制备
1.1 简要历史概述 ................................................................................................ 16 1.2 原理和电荷存储机制 ................................................................................ 18 1.2.1 电双层电容器 (EDLC) ................................................................ 20 1.2.2 赝电容器 ...................................................................................... 22 1.2.3 非对称超级电容器（电容式非对称超级电容器与混合超级电容器） ............................................................................. 24 1.3 超级电容器的电极材料 ............................................................................. 26 1.3.1 碳基材料 ............................................................................................. 27 1.3.2 过渡金属氧化物/氢氧化物 (TMOs/TMHOs) ............................................................. 32 1.4 电极材料的合成方法 ............................................................................................. 40 1.4.1 化学气相沉积 (CVD) ............................................................................. 40 1.4.2 电聚合/电沉积 ............................................................................. 41 1.4.3 水热/溶剂热法 ...................................................................................... 41 1.4.4 共沉淀法 .............................................................................................. 42 1.5 电极材料的电化学测量 .............................................................................. 42 1.5.1 超级电容器电极材料的指标 ...................................................................... 42 1.5.2 电极材料的电化学测量 ...................................................................... 43 1.6 论文目标和提纲 ............................................................................................. 50 1.7 参考文献 ............................................................................................................. 53 第 2 章 ............................................................................................................................. 80 用于混合超级电容器的层状双氢氧化物 (LDH) ............................................................. 80
混合钾离子电容器中的固体电解质界面相
在可持续能源生产和发展的框架中，电能存储 (EES) 是实现这一目标的关键因素。处于能源存储最前沿的是基于电化学存储的系统，例如电池和电化学电容器。多年来，电池和电双层电容器 (EDLC) 的完美组合已经出现，作为抵消这两种技术特定问题的一种方式，并代表了未来 EES 设备达到高能量和功率密度的新方向。作为一种战略性无材料低成本技术，非水混合超级电容器 (KIC) 代表了高功率应用的有前途的解决方案。这里介绍的 KIC 技术由活性炭正极和超大石墨负极组成，浸入乙腈基非水电解质和钾盐中 [1]。该技术发展的主要障碍是结果的不可重复性。对于锂离子电池，化成工艺是关键的制造步骤，可在负极表面形成稳定致密的固体电解质界面 (SEI)，确保均匀稳定的性能。此步骤也被认为对 KIC 系统至关重要。得益于适当的化成工艺 [2] 的开发，可以形成均匀连续且 KF 含量低的 SEI，并且软包电池规模的性能现在稳定且可重复。此外，观察到了 SEI 中 KF 含量的变化与循环性能的变化之间的相关性。本文将介绍和讨论这一结果。
基于燃料电池、光伏电源和超级电容器的混合供电系统
摘要 在本研究中，我们提出了一种改进的直流微电网电源管理方法。利用可再生能源的重要性长期以来一直是一个有争议的话题，由于直流电比交流电的优势，本文提出了一种典型的直流孤岛微电网。这种典型的微电网由两个电源组成：燃料电池 (FC)、太阳能电池 (PV) 和一个存储元件 [超级电容器 (SC)]。在这里，我们旨在提供一种管理策略，通过安排电源之间的功率共享来保证总线电压的优化。这种提出的管理旨在在考虑 FC 状态的情况下，在不同的负载条件下，在太阳辐照度变化的情况下为负载提供高质量的能量。由于 FC 的动态缓慢，因此配备了 SC 来提供瞬态周期。实施了一种管理算法，以使直流总线电压在负载变化时保持稳定。管理控制器基于差分平坦度方法来生成参考值。直流总线由 SC 能量调节；为了减少直流总线电压的波动，实施了 PI 控制器。所提出的策略降低了直流总线中的电压纹波。此外，它为负载提供持续供电，并在需求突然变化时保持平稳，如模拟结果所示。我们的研究表明，所提出的管理器可轻松用于此类电网。
电动汽车混合电池-超级电容器系统的创新电源管理策略
摘要：目前，电池和超级电容器在工业应用中作为储能系统发挥着至关重要的作用，尤其是在电动汽车中。电动汽车受益于锂电池的高能量密度以及超级电容器的高功率密度。因此，需要一个强大而高效的能源管理系统来协调这两个存储系统之间的能量流动，确保道路安全。在本研究中，我们开发了一种新的基于规则的策略，称为“动态电池功率限制的连续调节”，以在锂离子电池和超级电容器之间建立强大的控制。与传统方法相比，进行了比较分析以评估该方法的性能。结果表明，该方法显着提高了驾驶舒适度并防止了主要能源的耗尽，与锂离子电池电动汽车相比，收益提高了近 30%。此外，这种新的基于规则的策略可确保超级电容器在每个驾驶周期结束时充电。