摘要：电介质材料是决定电介质电容器储能特性的关键材料。聚合物基复合电介质因综合了聚合物基体和改性填料的独特优势已成为目前极具发展潜力的储能电介质材料。然而,当前高度集成化和小型化的能源动力系统对电介质电容器的储能性能提出了更高的要求,而改善性能的根本在于进一步提升聚合物基复合电介质的储能密度。本工作比较了不同种类聚合物基电介质复合材料的性能特征,总结了其结构特点和设计思路,从多尺度结构和界面工程调控等方面回顾了提升复合电介质储能性能的方法,包括调控填料的微观结构、构建宏观层状结构、纳米涂覆聚合物表面、聚合物分子结构设计等策略。最后,总结了当前聚合物基复合电介质材料面临的挑战和未来的发展趋势。

摘要：分析了大功率激光脉冲电源高储能密度电容器快速保护的必要性 ,提出了电感和特种熔断器快速保护技术路线 ,介绍了快速保护熔断器设计方法。试验表明 ,所研制的熔断器故障情况下可在四分之一周期时间内快速动作 ,使电容器反向电压不超过 10 %,已成功应用于神光Ⅲ能源模块高储能密度电容器的保护。

摘要：介绍了高储能密度电容器研究的发展及现状 ,讨论了复合介质薄膜、分割电极金属化膜和复合喷金层技术等新的研究方向。研究表明 ,优化结构设计、选择合适的介质膜(如金刚石复合膜 )及改善端部的接触 (如增大喷金与电极的接触面及改善电场分布 )可有效地提高电容器的性能及寿命 ,储能密度 2～ 3k J/ L 的电容器可望投入使用。

摘要：压接型绝缘栅双极型晶体管(IGBT)器件因其独特的优势在我国输电领域发挥重大作用,但在获取其开关特性曲线的动态测试平台方面仍存在不足。在此将高储能密度电感(Brooks电感)应用到平台中,以优化测试平台。首先根据IGBT双脉冲测试回路要求计算电感值,通过仿真得到在电感工作频率范围内集肤效应的影响可忽略,并设计电感参数;然后基于ANSYS Maxwell建立模型进行仿真分析,计算电感值为751.69μH,符合设计要求;进而对电感进行加工制作,测量电感的阻抗特性并计算电感值、匝间电容等参数,同时对该电感进行了绝缘测试,提出该电感可应用于IGBT动态测试平台;最后将其接入动态测试平台中,分别进行高压小电流和低压大电流实验。经计算,所设计的高储能密度电感使平台得到优化并且其储能密度为原电感的56.28倍。

摘要：采用一种具有高储能密度的玻璃陶瓷板介质作为平行平板层叠Blumlein线(SBL)的储能介质,设计了一种平行平板SBL。针对该SBL的特点,设计了一种层叠轨道间隙触发开关。在实现多通道时,模拟与实验研究结果均表明该开关的上升时间小于10ns。为验证这种设计理念,制造了一台2级平行平板SBL样机,实验结果表明,该结构适合于实现脉冲功率系统的模块化设计。

摘要：储能薄膜电容器因其功率密度高、工作电压高、自愈特性好以及可靠性高的优势,被广泛应用于智能电网、电动汽车和电力调节中。但聚合物电介质材料偏低的储能密度和较大的介电损耗限制了储能薄膜电容器的轻量化、小型化以及可靠性发展。文章综述了基于优化复合电介质材料高储能密度和低介电损耗的最新研究进展,涉及复合电介质材料的结构特性、介电性能、电气强度以及储能机理,比较和分析了提高聚合物电介质材料储能特性的几种常用策略,包括多组分无机填料共填充、纳米表面改性、多层结构复合、分子结构设计、薄膜表面沉积涂覆等方法对其储能特性的提升规律与调控机制,最后对高储能聚合物电介质材料的现存问题以及未来发展方向进行了总结与展望。

摘要：PFN-Marx发生器可同时实现升压和脉冲形成,具有紧凑的基因。特别是近年来脉冲储能技术的发展,使得直接利用PFN-Marx发生器驱动各类负载成为现实,因而PFN-Marx发生器逐渐成为国内外研究热点。对国内外的高功率紧凑PFN-Marx发生器的研究进展进行了系统介绍,评述其参数和结构特点。通过总结,从时间发展历程上看,PFN-Marx发生器采用高储能密度器件,装置的储能密度水平在不断地提高,尺寸紧凑化水平也在提高;在追求紧凑化的手段上,PFN-Marx发生器的空间结构的优化设计效果优于PFN网络拓扑参数的优化设计;PFN-Marx发生器采用波形优化方法具有较明显的收益,可有效降低装置紧凑化带来级间分布参数更强耦合的负面影响。同时论文探讨了PFN-Marx发生器的发展趋势,为PFN-Marx发生器的研究和技术路线探索提供参考和依据。

摘要：为推进超宽谱脉冲产生装置轻小型化,采用同轴型Tesla变压器与脉冲形成线分离结构,利用高介电常数液体绝缘材料作为储能介质,通过理论计算和仿真设计提出了脉冲驱动源可行性技术方案,克服了高电压脉冲绝缘和阻抗匹配优化设计难题,研制了一种紧凑型低阻抗、高储能密度脉冲驱动源。试验结果表明,该脉冲驱动源输出功率为4.57 GW,脉冲宽度约为13.6 ns,装置总质量小于140 kg。在相同质量和体积情况下,与上一代驱动源相比,新型脉冲驱动源输出功率提高了2倍。经测试,该脉冲驱动源能长时间稳定运行,最高重复频率为100 Hz,可累计运行10^(5)次脉冲免维护。