第1章 概述 1
1.1超级电容器的研究背景 1
1.2超级电容器的分类 7
1.3超级电容器的应用前景 8
第2章 电极材料的制备和性能研究 13
2.1引言 13
2.2稀释法制备氢氧化镍 13
2.2.1氢氧化镍的制备 13
2.2.2电极制备和性能测试 15
2.2.3实验结果与讨论 15
2.3稀释法制备氧化镍 17
2.3.1氧化镍的制备 17
2.3.2电极制备和性能测试 18
2.3.3实验结果与讨论 18
2.4模板法制备有序介孔炭 20
2.4.1有序介孔炭的制备 21
2.4.2电极制备和性能测试 21
2.4.3实验结果与讨论 21
第3章 电解质结构与材料 25
3.1引言 25
3.2电解液概述 25
3.3水电解质 27
3.4有机电解质 28
3.5离子液体 29
3.6固态聚合物电解质 30
第4章 超级电容器结构设计及其储能特性研究 32
4.1引言 32
4.2堆叠式超级电容器 32
4.2.1堆叠式超级电容器设计 33
4.2.2堆叠式超级电容器储能特性研究 35
4.3卷绕式超级电容器 39
4.3.1卷绕式超级电容器设计 39
4.3.2卷绕式超级电容器储能特性研究 40
4.4混合型超级电容器 45
4.4.1混合型超级电容器的结构确定 45
4.4.2混合型超级电容器性能测试 46
第5章 超级电容器的热行为研究 48
5.1引言 48
5.2堆叠式超级电容器的热行为研究 48
5.2.1堆叠式超级电容器有限元建模 48
5.2.2堆叠式超级电容器热行为分析 50
5.2.3堆叠式超级电容器热行为研究的结果与讨论 52
5.3卷绕式超级电容器的热行为研究 55
5.3.1卷绕式超级电容器有限元建模 55
5.3.2卷绕式超级电容器热行为分析 56
5.3.3卷绕式超级电容器热行为研究的结果与讨论 59
5.4混合型超级电容器的热行为研究 62
5.4.1传热模型 62
5.4.2传热分析与讨论 63
第6章 超级电容器测试系统的研究 67
6.1引言 67
6.2测试系统总体设计 67
6.3测试系统硬件设计 70
6.3.1控制芯片的选择 70
6.3.2 IGBT和继电器驱动电路 71
6.3.3采样电路设计 72
6.3.4通信模块设计 75
6.3.5数据存储模块设计 75
6.3.6抗干扰设计 76
6.4测试系统软件设计 76
6.5实验测试与结果 79
6.5.1软件测试 79
6.5.2硬件测试 80
6.5.3超级电容器恒流充放电实验验证 81
6.6串联超级电容器组电压均衡系统的研究 82
6.6.1电压均衡系统的总体设计 84
6.6.2电压均衡主电路设计 84
6.6.3算法设计 85
6.6.4电压均衡系统的硬件设计 86
6.6.5电压采集及信号调理电路 87
6.6.6模拟开关电路 89
6.6.7 PIC单片机及A/D转换 90
6.6.8 MOSFET驱动电路 92
6.7电压均衡系统的软件设计 93
6.8实验测试与结果分析 96
6.8.1测试实例1 96
6.8.2测试实例2 96
第7章 超级电容器的健康管理 99
7.1 SOH相关概念及理解 99
7.2基于模型的预测方法 103
7.2.1等效电路模型 103
7.2.2退化机理模型 107
7.2.3应用实例 113
7.2.4其他预测方法 122
参考文献 125