一種疊層結(jié)構(gòu)的聚合物基介電儲(chǔ)能復(fù)合材料及其制備方法

申請?zhí)枺篊N201310075684.7

公開號(hào)：CN104044318A

申請人：清華大學(xué)

本發(fā)明公開了一種疊層結(jié)構(gòu)無機(jī)介質(zhì)填充的聚合物基介電儲(chǔ)能復(fù)合材料及其制備方法。該復(fù)合材料為具有至少三層薄膜結(jié)構(gòu)的疊層薄膜；所述疊層薄膜由納米纖維/聚合物的復(fù)合膜和納米顆粒/聚合物的復(fù)合膜交替層疊組成。本發(fā)明采用流延法制備出單層復(fù)合薄膜，再經(jīng)疊層熱壓法制得疊層復(fù)合材料；或者使用分次流延法依次流出多層薄膜，形成疊層結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)證明這種疊層復(fù)合材料同時(shí)兼有較高的介電常數(shù)、較低的介電損耗、較高的擊穿場強(qiáng)和較大的儲(chǔ)能密度，是一種有希望在嵌入式電容器、靜電儲(chǔ)能器、大功率電容器等方面得到應(yīng)用的材料。

溶膠凝膠-靜電紡絲法制備的BSBT 納米纖維掃描電鏡圖

本發(fā)明的有益效果是：納米纖維填充層中經(jīng)改性的陶瓷納米纖維具有一定的長徑比，在較低的填充量下就可以明顯改善聚合物基體的電極化特性，增強(qiáng)了復(fù)合薄膜的耐壓性；納米顆粒填充層中的陶瓷納米顆粒能夠提升復(fù)合薄膜的介電常數(shù)和極化強(qiáng)度；通過納米纖維填充和納米顆粒填充的聚合物薄膜的疊層組合，使得疊層復(fù)合薄膜同時(shí)具備較高介電常數(shù)與極化強(qiáng)度，同時(shí)擊穿場強(qiáng)也有明顯提升，從而獲得較高的儲(chǔ)能密度。這種疊層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的介電常數(shù)在聚合物基體的基礎(chǔ)上提高了3倍以上，其介電損耗保持在較低水平，擊穿場強(qiáng)保持在較高水平，儲(chǔ)能密度提高了5倍以上。通過調(diào)節(jié)層內(nèi)無機(jī)填料的成分和含量，疊層復(fù)合薄膜的介電常數(shù)可以達(dá)到40 左右，同時(shí)介電損耗保持在5%以下，擊穿場強(qiáng)可達(dá)300 kV/mm，儲(chǔ)能密度5~10 kJ/L。實(shí)驗(yàn)證明這種疊層復(fù)合材料同時(shí)兼有較高的介電常數(shù)、較低的介電損耗、較高的擊穿場強(qiáng)和較大的儲(chǔ)能密度，是一種有希望在嵌入式電容器、靜電儲(chǔ)能器、大功率電容器等方面得到應(yīng)用的材料。

一種用于平滑風(fēng)功率波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)出力計(jì)算方法及裝置

申請?zhí)枺篊N201310589223.1

公開號(hào)：CN103683321A

申請人：國家電網(wǎng)公司；華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司

本發(fā)明提供一種用于平滑風(fēng)功率波動(dòng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)出力計(jì)算方法及裝置，應(yīng)用于風(fēng)能發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于：對(duì)當(dāng)前控制周期的超短期風(fēng)功率預(yù)測曲線進(jìn)行傅里葉變換，得到風(fēng)功率預(yù)測曲線頻譜圖；根據(jù)所述風(fēng)功率預(yù)測曲線頻譜圖，確定用于一階低通濾波的截止頻率預(yù)選區(qū)間；針對(duì)所述截止頻率預(yù)選區(qū)間中的每一截止頻率，基于該截止頻率對(duì)所述當(dāng)前控制周期的超短期風(fēng)功率預(yù)測曲線進(jìn)行一階低通濾波，得到風(fēng)儲(chǔ)波動(dòng)率預(yù)測曲線和風(fēng)儲(chǔ)功率預(yù)測曲線；根據(jù)預(yù)設(shè)的風(fēng)儲(chǔ)波動(dòng)率要求以及所述截止頻率預(yù)選區(qū)間內(nèi)各截止頻率對(duì)應(yīng)的風(fēng)儲(chǔ)波動(dòng)率預(yù)測曲線，確定滿足所述預(yù)設(shè)的風(fēng)儲(chǔ)波動(dòng)率要求的最大截止頻率；根據(jù)所述截止頻率預(yù)選區(qū)間及所述最大截止頻率，確定最優(yōu)截止頻率選擇區(qū)間；針對(duì)所述最優(yōu)截止頻率選擇區(qū)間中的每一截止頻率，利用該截止頻率對(duì)應(yīng)的風(fēng)儲(chǔ)功率預(yù)測曲線和所述當(dāng)前控制周期的超短期風(fēng)功率預(yù)測曲線，得到儲(chǔ)能功率曲線，并利用所述儲(chǔ)能功率曲線計(jì)算當(dāng)前控制周期內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率；根據(jù)儲(chǔ)能系統(tǒng)的滿容量充放電循環(huán)效率以及所述最優(yōu)截止頻率選擇區(qū)間內(nèi)各截止頻率對(duì)應(yīng)的當(dāng)前控制周期內(nèi)儲(chǔ)能系統(tǒng)的充放電效率，確定最優(yōu)截止頻率；將所述最優(yōu)截止頻率對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能功率曲線，確定為儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)出力曲線；利用所述儲(chǔ)能系統(tǒng)最優(yōu)出力曲線指導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)出力。本發(fā)明考慮了如何使得儲(chǔ)能系統(tǒng)能量狀態(tài)變化情況最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)過程簡單且容易控制，實(shí)用性好。