储能元件电特性的综述

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1、储能元件电特性的综述摘要：随着地球不可再生的数量逐渐减少，可再生资源的利用显得越来越重要，所以基于可再生资源利用的基础上的储能技术的发展也在这个行业占据着举足轻重的地步，解读储能技术及元件的一些基本知识和未来的产业相关的一些政策对我们认识这个新兴技术有着很大的帮助，而且对其基本的电特性分析也有助于，让我们从比较专业的角度去了解储能技术及元件。引言：本篇文章将从储能技术及元件的背景，简介，政策和发展，电特性的原理等几个角度来解读储能技术及元件。储能的背景:电力系统从出现到距今已经有几乎130年的时间了，1882的爱迪生直流配电系统到2012年的智能电网的发展趋势，电力这方面的

2、发展可以说是坐上了高速列车一般，虽然电力方面发展得十分地快速，不过地球的目前的不可再生资源（泛指煤矿资源等）越来越少，电力方面急需在可再生资源方（指的是水电风电太阳能等等）面取得突破性的成果，但是可再生资源的利用无法像不可再生资源的利用那么具有时间上的连续性，所以需要发展不可再生资源的一个很重要的关键部分就是储能元件加上电力汽车的发展。储能元件的简介：现在主要的储能元件是物理储能(如飞轮储能)、电化学储能(如钠硫电池、液流电池、铅酸池、镍镉电池、超级电容器等)、电磁储能(如超导电磁储能等)。它们读应用于不同的场合例如，适用于电网调频和电能质量保障，钠硫电池在300℃的高温环

3、境下工作，锂离子电池，镍镉电池用于普通的小电器，超级电容器，在电力系统中多用于短时间、大功率的负载平滑和电能质量峰值功率场合，如大功率直流电机的启动支撑、态电变压恢复器。但是储能元件的现在面临着十分多的问题，比如说化学储能，它的使用寿命相对来说十分短，飞轮储能的问题是能量密度比较低，保证系统安全性方面的费用很高，在小型场合还无法体现其优势，超导电磁储能的问题是导电磁储能仍很昂贵，除了超导本身的费用外，维持系统低温导致维修频率提高以及产生的费用也相当可观，而汽车电池的问题在于其储能容量不足而且供其充电的地方太少。储能技术的政策及发展：在储能技术的发展过程中需要的是政府的一些政

4、策的导向，不然发展会遇到的瓶颈会更大。中国方面近几年出台了一些政策：06年的可再生能源法，07年的可再生能源中长期发展规划，07年的可再生能源配额制（RPS，08年的可再生能源发展“十一五”规划，10年的可再生能源法（修正案），这些政策预示着国家已经加大了对于新兴能源的补贴，和对于新兴能源产业企业的倾斜。而各国也相继对储能技术方面提供很多的政策，比如拿美国来说，对于与储能相关的电动汽车来说美国州政府和联邦政府已经采取慷慨的退税措施，鼓励消费者购买电动汽车。电动汽车购买者可以获得高达7500美元的联邦税收优惠。除此之外，奥巴马政府还拨款4亿美元，用于交通运输部门的电气化建设。

5、目标之一是在2013年年底前建设2万个充电站并投入使用。而日本对储能相关的再生能源的产业的政策是这样的，神奈川县投入8.66亿日元在爱川町建大规模太阳能发电站，计划2013年投入运营，发电能力为2000千瓦;新潟县对2011年建成的太阳能发电站增加投入4亿日元发电设备，目标是至7月份使发电能力翻番，达到2000千瓦;冲绳县利用海水温差驱动涡轮发电技术，计划年内在久米岛开动建设发电站，2013年上半年开始运营，最大发电能力100千瓦;佐贺县、长崎县正研究将海潮、波浪的能量转换为可利用能源;秋天县利用地热建设蔬菜大棚控温系统。还有包括德国和巴西的很多国家对于储能相关产业都给予了

6、很大的政策的优惠。课题的意义及原理：在这次的毕业设计里面我所要做的是对不同种类的储能元件进行电特性的分析与了解，所谓的电特性包含了充放电的曲线，电池的等效电路，功率，能量，电压，电流的时间函数以及曲线所导出的数学模型，而充放电曲线反应电荷量随时间的变化规律；因为受储存空间、储存量固定，同性电荷相斥等原因，其过程表现为非线性，按e的指数规律变化。而充放电的大致过程如下：开始时空间宽敞，存放容易；随着电荷量的增加，空间变小、同行电荷有排斥力，堆放困难，存放速度变慢，饱和后就放不进去了。放电过程中，受全部电荷排斥力等因素的作用，泄放速度很快；随着存放电荷的减少，由于原存放空间对电

7、荷的排斥力变小等，电荷的泻放速度变慢，当存放电荷空间所剩无几时也趋缓慢，最后会完全散失干净。对于储能元件进行电特性的分析与推导的意义十分重要。对于基本的储能元件的电特性曲线的推导，以及模型的建立或者说找出一个典型的线函数来表示特性曲线对于储能元件特别是电池来说，是一项最基本的做法。无论对于储能元件的生产商或者对于使用者来说都是这样。对于生产者而言，电特性曲线是其用来开发适用于何种场合的电池，也包括了，使用何种材料比较能节约成本，提高企业的利润，而对于使用者来说，能根据曲线选择一个价格或者性能都合适的电池，从经济和耐