童 林，许 金，吴振兴，黄垂兵



脉冲功率超级电容储能系统容量计算方法

童 林，许 金，吴振兴，黄垂兵

（海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，武汉 430033）

为满足高功率、快速充放电应用场合对供电电源的要求，本文基于超级电容器的串并联，设计了一套大容量脉冲功率储能系统。从装置对能量和功率两方面的特殊需求展开分析和计算，提出了快速确定电容单体连接方式及求取系统总电容值的算法，在此基础上搭建了储能系统的等效电路模型，结合实际负载功率对储能系统的放电特性进行了分析和预测，仿真结果证明了该设计方案的有效性与可行性。

超级电容 脉冲功率 储能系统 等效模型

0 引言

近年来超级电容储能技术得到了飞速发展。作为一种介于传统静电电容与电池之间的新型储能器件，超级电容具有极为明显的性能优势，它的储能密度相较于传统静电电容高出2个数量级，功率密度是动力电池的10倍以上，另外还具有充放电效率高、循环使用寿命长、高低温性能好、对环境友好等特性[1]，这使得超级电容在诸多领域得到广泛应用，比如再生能源、交通运输、军事装备领域。

本文基于满足高功率、快速充放电条件的供电电源的研发背景，设计了一种大容量脉冲功率超级电容储能系统。高功率、快速充放电应用场合要求供电电源具有快速存储和释放能量的性能以及具备强大的瞬时大电流输出能力，再考虑工程应用中对电源体积、重量的严苛要求，传统蓄电池或电网是无法满足条件的。……