安徽電科院創(chuàng)新性地將化學(xué)電池與超級電容融合，開發(fā)出新一代混合超容電池。電池采用7節(jié)混合超容串聯(lián)匯流設(shè)計(jì)。針對電芯串聯(lián)易出現(xiàn)的電壓不均衡問題，研發(fā)團(tuán)隊(duì)提出電芯柔性均衡技術(shù)，采用具有多節(jié)串聯(lián)電芯監(jiān)測、平衡及控制作用的多功能控制器，通過部署隔離型直流變換器和高速電子控制開關(guān)，使終端和主站系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測各電芯電壓，自動(dòng)通過高速開關(guān)將直流變壓器切換為低電壓電芯補(bǔ)電，實(shí)現(xiàn)毫秒級精準(zhǔn)均衡，顯著延長電池壽命。

這種電池結(jié)合了化學(xué)電池高能量密度和超級電容功率密度高、充放電快的優(yōu)勢，能支持持續(xù)大電流工作場景，彌補(bǔ)了單一儲(chǔ)能介質(zhì)在惡劣溫度下的性能短板。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該電池在零下20攝氏度的環(huán)境中仍可正常充放電，能量密度較傳統(tǒng)電池方案提升30%，充放電循環(huán)壽命延長至5000次以上，平均故障間隔時(shí)間超10年。

一、概述（SBF電力體制改革“三倍頻感應(yīng)耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術(shù)力量）

是保證變壓器質(zhì)量符合國家標(biāo)準(zhǔn)的一項(xiàng)重要試驗(yàn)。變壓器繞組的匝間、層間、段間及相間絕緣的縱絕緣感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，則是變壓器絕緣試驗(yàn)中的重要項(xiàng)目。基于縱絕緣試驗(yàn)中的特殊性，需要通過施加倍頻電源裝置，以提高繞組間絕緣的試驗(yàn)電壓，從而達(dá)到耐壓試驗(yàn)的目的。
是為滿足上述要求而設(shè)計(jì)制造，經(jīng)過廣大用戶使用證明：其操作簡單、性能可靠、能較好地滿足變壓器、互感器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的需要。

二、工作原理（SBF電力體制改革“三倍頻感應(yīng)耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術(shù)力量）
是由三臺(tái)單相變壓組成，其工作原理如圖一

三臺(tái)單相變壓器的一次繞組接成星形，二次繞組接成開口三角形，因?yàn)榧釉谝淮卫@組上的電壓較高，鐵芯飽和，三臺(tái)單相變壓器磁通中都有基頻分量和三倍頻分量，三臺(tái)單相變壓器二次開口三角形連接使基頻分量相抵消，從而實(shí)行開口三角的倍頻電壓輸出，并通過繞組外接單相調(diào)壓器，即可實(shí)現(xiàn)三倍頻電壓的調(diào)節(jié)。

三、技術(shù)參數(shù)（SBF電力體制改革“三倍頻感應(yīng)耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術(shù)力量）

四、使用方法（SBF電力體制改革“三倍頻感應(yīng)耐壓發(fā)生器"擁有雄厚的技術(shù)力量）
為分體式設(shè)備。即三倍頻發(fā)生器和三倍頻控制裝置，并設(shè)有過濾保護(hù)，電流表、三倍頻輸出、電壓表，以進(jìn)行監(jiān)視和便于使用，其控制裝置面板上接線柱與主機(jī)連接方式如下圖所示：

（按接線圖將本裝置接入線路中，注意設(shè)備接地）

按如下步驟進(jìn)行操作：

１、接通電源，合上空氣開關(guān)，則控制裝置綠色指示燈亮。
２、將調(diào)壓器回零，啟動(dòng)紅色按鈕，則三倍頻發(fā)生器通電運(yùn)行，調(diào)壓器等待升壓。
３、將調(diào)壓器調(diào)壓至試驗(yàn)所需電壓值且嚴(yán)密監(jiān)視控制裝置中的電流和電壓值，并  

作好詳細(xì)記錄。
４、在試驗(yàn)過程中，被試品出現(xiàn)匝間、層間或段間、相間絕緣擊穿現(xiàn)象，則控

制回路中試驗(yàn)電流增大，繼電器可立即跳閘，斷電。
５、試驗(yàn)完畢，將調(diào)壓器退回零位。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)在電池本體集成了多維度傳感模塊，實(shí)時(shí)采集單體電壓、充放電流、溫度等參數(shù)。團(tuán)隊(duì)提出基于安時(shí)積分的電池電量估算算法，實(shí)時(shí)計(jì)算模組的內(nèi)部參數(shù)。隨著電源系統(tǒng)的運(yùn)行，團(tuán)隊(duì)持續(xù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)及實(shí)時(shí)補(bǔ)償，逐步提高電池電量算法的精確度和適用性。團(tuán)隊(duì)所提算法可實(shí)現(xiàn)電池電量估算誤差不超過3%、電池健康狀態(tài)估算誤差不超過5%。后備電源信息等數(shù)據(jù)經(jīng)配電自動(dòng)化終端上傳至配電自動(dòng)化主站，主站部署的監(jiān)測平臺(tái)支持故障預(yù)警、壽命預(yù)測、充放電策略優(yōu)化等功能，實(shí)現(xiàn)故障未發(fā)、處置先行。團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了專用運(yùn)維APP，支持現(xiàn)場人員實(shí)時(shí)查看電池狀態(tài)、接收告警信息，并遠(yuǎn)程啟動(dòng)均衡系統(tǒng)和故障隔離程序。

為了提高電池對過流、短路、過壓等惡劣工況的適應(yīng)能力，研發(fā)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出可智能匹配的電芯保護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)電池過流、短路、過壓、欠壓等保護(hù)。混合超容電池的充電和放電由電力電子開關(guān)的導(dǎo)通和關(guān)斷來控制，電力電子開關(guān)的驅(qū)動(dòng)由微控制器控制單元、電壓檢測及電流檢測信號分別控制。測試表明，該防護(hù)系統(tǒng)可在2毫秒內(nèi)切斷故障回路，將電池?fù)p壞風(fēng)險(xiǎn)降低90%。

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