电化学超级电容器建模研究现状与展望

赵 洋 梁海泉 张逸成

（同济大学电气工程系 上海 201804）

1 引言

在电化学超级电容器简称超级电容器，是一种新型的电能存储装置，其工作原理有别于传统电容器。因其具有功率密度大、充放电效率高、循环寿命长、使用温度范围宽以及环保等优点而受到研究人员的广泛重视。

超级电容器的特性介于蓄电池和普通电容器之间，与蓄电池相比超级电容器具有更高的功率密度和充放电效率，与传统电容器相比超级电容器的能量密度非常大。利用超级电容器功率密度高的特点，将其与蓄电池或燃料电池等高能量密度存储器件配合使用构成混合储能系统是当前研究的热点，在混合储能系统中超级电容器主要是作为高功率能量存储装置，它可以在极短的时间内吸收和释放相当大的能量，从而延长电池的使用寿命[1-2]，其应用领域主要涉及电动汽车[3]、电压补偿[4-5]和制动能量回收[6]等方面。此外，将超级电容器单独作为能量存储装置在电子消费类产品方面也有比较广阔的应用前景。

随着超级电容器制造工艺与制备技术水平的不断提高，其应用场合将会越来越广泛。如何优化超级电容器的使用，对其能量存储进行合理控制将是未来研究的重点。因此，建立一个能精确反映超级电容器实际工作特性的模型对于超级电容器的合理使用、性能优化及系统仿真等研究领域具有重要的研究意义。本文针对超级电容器建模问题进行……