超级电容器在功率变化系统中的应用.分析与设计-从理论到实际 本书特色

本书主要介绍超级电容器及其在功率变换系统中的应用，着重分析了超级电容器模块以及接口DC-DC功率变换器的分析、建模和设计。主要包括储能技术及直接/间接储能系统装置的背景、超级电容器的相关理论及模型、不同充/放电方法下的超级电容器电压和电流特性以及电流应力和功率损耗的分析与计算。同时还包括功率变换系统及其应用基础，集成超级电容器储能的典型功率变换系统结构和特殊应用需求中储能装置的选型过程。在超级电容器模块设计的主要参数基础上，介绍了超级电容器模块的选型与设计过程，超级电容器的损耗、效率与尺寸、成本的关系，超级电容器单体的串联和电压均衡问题，以及超级电容器模块的散热设计。另外，详细分析了接口DC-DC变流器的分类以及多相交错式双向DC-DC变流器。

超级电容器在功率变化系统中的应用.分析与设计-从理论到实际 内容简介

关于本书
超级电容器作为短期储能装置，特别在交通和新能源领域受到欢迎。本书重点考虑实际功率变换和超级电容器在电力电子系统中的集成，针对超级电容器相关理论、模型以及模块设计，从应用角度进行了前沿和详细的分析。

本书特点
·清晰阐述了超级电容器的理论和实践，包括分析、建模和设计；
·介绍了各种功率变换应用，如变速驱动、可再生能源系统、牵引、电能质量、柴油-电力混合应用；
·提供了超级电容器选型和设计的详细指南；
·包含习题和设计案例。
对于想要拓展超级电容器储能装置及其应用知识的电力电子工程师和专家，这是一本重要的参考书。对于希望了解这一热点课题的工业设计工程师和高校学生，本书也是非常有价值的资料。

超级电容器在功率变化系统中的应用.分析与设计-从理论到实际 目录

目录
译者序
原书前言
第1章储能技术及装置1
1.1简介1
1.1.1能量1
1.1.2电能及其在日常生活中的作用1
1.1.3储能2
1.2直接式电能存储装置3
1.2.1电力电容器作为储能装置3
1.2.2电抗器储能7
1.3间接储能技术及装置9
1.3.1机械储能10
1.3.2化学储能13
1.4电力储能技术比较16
参考文献18
第2章超级电容器储能装置19
2.1超级电容器背景知识19
2.1.1超级电容器技术概述19
2.2EDLC20
2.2.1EDLC发展简史20
2.2.2超级电容器的结构21
2.2.3超级电容器的物理模型21
2.3超级电容器的宏观(电路)模型23
2.3.1完整理论模型23
2.3.2简化模型32
2.3.3仿真/控制模型34
2.3.4习题35
2.4超级电容器的能量和功率36
2.4.1超级电容器的能量和能量密度36
2.4.2超级电容器的储能效率37
2.4.3超级电容器的功率密度38
2.4.4电极碳负荷限制38
2.4.5习题39
2.5超级电容器的充/放电方法40
2.5.1恒电阻负载41
2.5.2恒流充电和负载41
2.5.3恒功率充电和负载44
2.5.4习题49
2.6频率相关损耗50
2.6.1周期性电流51
2.6.2非周期性电流55
2.7超级电容器的热特性56
2.7.1发热56
2.7.2热模型57
2.7.3温升58
2.7.4习题59
2.8超级电容器大功率模块62
2.9超级电容器的发展趋势与未来64
2.9.1未来超级电容器的要求64
2.9.2技术发展方向64
2.10小结65
参考文献66
第3章功率变换与储能应用68
3.1静态功率变流器基本原理68
3.1.1开关变流器68
3.1.2功率变流器的分类69
3.1 3电压源型变流器示例70
3.1.4间接静态AC-AC变流器71
3.2具有储能功能的变流器73
3.2.1问题提出73
3.2.2解决方案75
3.2.3储能类型的合理选择75
3.2.4电化学电池与超级电容器对比76
3.3受控电力驱动应用80
3.3.1受控电力驱动控制的发展81
3.3.2受控电力驱动的应用82
3.3.3应用问题的提出84
3.3.4解决方案85
3.4可再生能源发电应用91
3.4.1可再生能源91
3.4.2问题提出95
3.4.3虚拟惯量和可再生能源“发电机”97
3.4.4解决方案98
3.5自备发电机及其应用100
3.5.1应用100
3.5.2问题提出103
3.5.3解决方案105
3.6输配电应用107
3.6.1STATCOM应用107
3.6.2问题提出108
3.6.3解决方案111
3.7UPS应用113
3.7.1UPS系统应用113
3.7.2具有超级电容器储能的UPS114
3.8电力牵引应用118
3.8.1轨道车辆118
3.8.2道路车辆121
3.8.3一般牵引系统125
3.9小结128
参考文献130
第4章超级电容器模块选择及设计132
4.1简介132
4.1.1分析和设计目标133
4.1.2主要设计步骤133
4.1.3超级电容器模型133
4.2模块额定电压和电压等级的选择134
4.2.1内电压和终端电压之间的关系135
4.2.2*大工作电压136
4.2.3*小工作电压137

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