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

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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。

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内容简介

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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。

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作者简介

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作者Petar J.Grbovi博士长期超级电容的研究，曾在施耐德电气公司的施耐德东芝逆变器（STI）研发中心工作。具有丰富的研究经验，发表了多篇相关学术论文。

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目录

目录译者序原书前言第1章储能技术及装置11.1简介11.1.1能量11.1.2电能及其在日常生活中的作用11.1.3储能21.2直接式电能存储装置31.2.1电力电容器作为储能装置31.2.2电抗器储能71.3间接储能技术及装置91.3.1机械储能101.3.2化学储能131.4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192.1超级电容器背景知识192.1.1超级电容器技术概述192.2EDLC202.2.1EDLC发展简史202.2.2超级电容器的结构212.2.3超级电容器的物理模型212.3超级电容器的宏观(电路)模型232.3.1完整理论模型232.3.2简化模型322.3.3仿真/控制模型342.3.4习题352.4超级电容器的能量和功率362.4.1超级电容器的能量和能量密度362.4.2超级电容器的储能效率372.4.3超级电容器的功率密度382.4.4电极碳负荷限制382.4.5习题392.5超级电容器的充/放电方法402.5.1恒电阻负载412.5.2恒流充电和负载412.5.3恒功率充电和负载442.5.4习题492.6频率相关损耗502.6.1周期性电流512.6.2非周期性电流552.7超级电容器的热特性562.7.1发热562.7.2热模型572.7.3温升582.7.4习题592.8超级电容器大功率模块622.9超级电容器的发展趋势与未来642.9.1未来超级电容器的要求642.9.2技术发展方向642.10小结65参考文献66第3章功率变换与储能应用683.1静态功率变流器基本原理683.1.1开关变流器683.1.2功率变流器的分类693.1 3电压源型变流器示例703.1.4间接静态AC-AC变流器713.2具有储能功能的变流器733.2.1问题提出733.2.2解决方案753.2.3储能类型的合理选择753.2.4电化学电池与超级电容器对比763.3受控电力驱动应用803.3.1受控电力驱动控制的发展813.3.2受控电力驱动的应用823.3.3应用问题的提出843.3.4解决方案853.4可再生能源发电应用913.4.1可再生能源913.4.2问题提出953.4.3虚拟惯量和可再生能源“发电机”973.4.4解决方案983.5自备发电机及其应用1003.5.1应用1003.5.2问题提出1033.5.3解决方案1053.6输配电应用1073.6.1STATCOM应用1073.6.2问题提出1083.6.3解决方案1113.7UPS应用1133.7.1UPS系统应用1133.7.2具有超级电容器储能的UPS1143.8电力牵引应用1183.8.1轨道车辆1183.8.2道路车辆1213.8.3一般牵引系统1253.9小结128参考文献130第4章超级电容器模块选择及设计1324.1简介1324.1.1分析和设计目标1334.1.2主要设计步骤1334.1.3超级电容器模型1334.2模块额定电压和电压等级的选择1344.2.1内电压和终端电压之间的关系1354.2.2*大工作电压1364.2.3*小工作电压1374.2.4超级电容器中间电压1384.2.5超级电容器额定电压1424.2.6习题1434.3选择电容1454.3.1电能存储/释放能力1454.3.2变换效率1464.3.3寿命对电容选择的影响1514.3.4习题152 4.4超级电容器模块设计1534.4.1单体串/并联设计1534.4.2电流应力和损耗1564.4.3串联电压均衡1584.4.4习题1654.5模块的热管理1684.5.1模型定义1694.5.2模型参数的确定1714.5.3模型参数——实验确定1714.5.4设计冷却系统1734.5.5习题1754.6超级电容器模块测试1854.6.1电容和内阻1854.6.2漏电流和自放电1894.7小结190参考文献191第5章接口DC-DC变流器1935.1简介1935.2接口DC-DC变流器及其分类1945.2.1电压源和电流源DC-DC变流器1955.2.2全功率和部分功率接口DC-DC变流器1975.2.3隔离和非隔离式DC-DC变流器1975.2.4两电平和多电平接口DC-DC变流器1985.2.5单相和多相交错式接口DC-DC变流器1985.3常用接口DC-DC变流器2005.3.1两电平DC-DC变流器2005.3.2三电平DC-DC变流器2015.3.3Boost-Buck和Buck-Boost DC-DC变流器2015.3.4隔离式DC-DC变流器2035.3.5应用总结2055.4超级电容器的电压和电流定义2065.5多相交错式DC-DC变流器2075.5.1交错式DC-DC变流器的背景知识2075.5.2两相交错式DC-DC变流器分析2095.5.3N相交错式变流器一般情况分析2145.6两电平N相交错式DC-DC变流器设计2295.6.1ICT设计：两相交错式示例2295.6.2滤波电抗器设计2345.6.3直流母线电容器选择2405.6.4输出滤波电容器选择2465.6.5功率半导体器件选择2495.6.6习题2565.7变流器功率损耗：一般性分析2645.7.1损耗的来源2645.7.2导通损耗2665.7.3开通损耗和关断损耗2665.7.4阻断损耗2675.7.5滑动平均值和有效值定义2675.8变流器热管理：一般性分析2685.8.1变流器热管理的重要性2685.8.2功率半导体器件的热模型2685.8.3电磁装置的热模型2735.8.4电解电容器的热模型2765.9小结279参考文献280

封面

书名: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

作者:佩塔尔 J.格尔波维奇

页数:282

定价:¥79.0

出版社:机械工业出版社

出版日期:2017-05-01

ISBN:9787111562665

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