增強型電容器支持全球實現綠色能源的長遠目標
發布時間:2009-09-16 來源:電子工程專輯
機遇與挑戰:
- 京都議定書約束各簽約國政府設定了發展可持續能源的目標
- 以目前的技術來看,太陽能電池所采集到的能量實際上是相當少
相關數據:
- 歐洲計劃到2011年,可再生能源的發電量所占的比例至少要達到3.5%
- 德國政府希望將可再生能源的發電量所占的比例在2020年提高到20%
全(quan)球(qiu)的(de)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)國(guo)家(jia)都(dou)已(yi)經(jing)簽(qian)署(shu)了(le)京(jing)都(dou)議(yi)定(ding)書(shu),其(qi)成(cheng)功(gong)之(zhi)處(chu)在(zai)於(yu)各(ge)簽(qian)約(yue)國(guo)政(zheng)府(fu)設(she)定(ding)了(le)發(fa)展(zhan)可(ke)持(chi)續(xu)能(neng)源(yuan)的(de)目(mu)標(biao),並(bing)向(xiang)著(zhe)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)在(zai)努(nu)力(li),如(ru)歐(ou)洲(zhou)計(ji)劃(hua)到(dao)2011年,可再生能源的發電量所占的比例至少要達到3.5%,德國政府希望將這個比例在2020年提高到20%。實際上,達到這些目標需要綜合使用幾種技術,主要是水能、太陽能和風能。水能的開發和利用由來已久,其提升的空間已經不大,因此成功實現京都議定書目標的重任落在了太陽能和風能上。
以目前的技術來看,太陽能電池所采集到的能量實際上是相當少的,如一塊太陽能電池產生的電壓隻有1.6電子伏特。因此,風能更受到各國的親睞:截至2007年,全球有26geguojiayijingzaihaianheneiludefengchanganzhuanglefenglifadianzhuangzhi,suocaijidenengliangkeyiweishuqianhujiatingtigongzhaomingyongdian。zaizhexieguojiazhong,zhongguodefenglifadianjishuliangpaizaiqian5位,並計劃將風力發電的裝機容量在2020年提高到100000MW,這差不多等於目前全球風場的總裝機容量。而其他國家也正計劃在同樣的時間內,大大增加風力發電的裝機容量。
目前各國政府鼓勵風能發電的重要措施是推動家庭或商業用戶安裝風機,將他們變為“微型發電機” ,他們可以將未用的電能反饋進電網,換取當地電力公司的電費減免。風能在給人們帶來清潔、可持續的能源的同時,也提出了很多新的挑戰,如要在無法控製的自然條件下生產出高質量的電能、如何利用有限的風能產生更多的電能、實用級風場的地理位置決定了對風力發電機組可靠性的苛刻要求、綠色能源的特性所要求的環境友好的係統特性等等。
為保證利用風力所產生的電能可被終端用戶直接使用或是輸送到電網裏去、具(ju)有(you)適(shi)當(dang)質(zhi)量(liang)的(de)穩(wen)壓(ya)輸(shu)出(chu)。風(feng)能(neng)市(shi)場(chang)的(de)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)了(le)各(ge)種(zhong)各(ge)樣(yang)的(de)技(ji)術(shu)來(lai)提(ti)升(sheng)這(zhe)種(zhong)相(xiang)對(dui)噪(zao)聲(sheng)很(hen)多(duo)的(de)電(dian)源(yuan)信(xin)號(hao)。許(xu)多(duo)電(dian)子(zi)逆(ni)變(bian)器(qi)係(xi)統(tong)使(shi)用(yong)帶(dai)有(you)鋁(lv)電(dian)解(jie)電容器的直流母線(DC link)來平滑變頻器的DC-link電壓。鍍金屬聚丙烯薄膜電容器也適用於這種應用,可以做為替代產品來使用。
用於平滑DC link電(dian)壓(ya)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)一(yi)般(ban)都(dou)很(hen)高(gao),帶(dai)有(you)螺(luo)絲(si)端(duan)子(zi),一(yi)般(ban)組(zu)裝(zhuang)成(cheng)電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)的(de)形(xing)式(shi)。這(zhe)些(xie)電(dian)容(rong)器(qi)具(ju)有(you)高(gao)紋(wen)波(bo)電(dian)流(liu),以(yi)便(bian)承(cheng)受(shou)負(fu)載(zai)的(de)改(gai)變(bian),以(yi)及(ji)施(shi)加(jia)到(dao)DC link整流輸入上的電流瞬變,使器件能夠長期可靠地工作。
對於實用級的風力發電機和其他可能接入電網的裝置,法律要求必須提供功率因數校正(PFC)功gong能neng,這zhe對dui保bao持chi傳chuan輸shu網wang的de效xiao率lv和he防fang止zhi損sun害hai電dian網wang中zhong的de其qi他ta設she備bei是shi是shi非fei必bi要yao的de。由you於yu具ju有you低di損sun耗hao和he高gao電dian流liu密mi度du,采cai用yong鍍du金jin屬shu聚ju合he物wu薄bo膜mo技ji術shu的deAC大(da)電(dian)流(liu)功(gong)率(lv)電(dian)容(rong)器(qi)最(zui)適(shi)合(he)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)校(xiao)正(zheng)。電(dian)機(ji)轉(zhuan)子(zi)產(chan)生(sheng)的(de)原(yuan)始(shi)交(jiao)流(liu)電(dian)本(ben)來(lai)就(jiu)是(shi)變(bian)化(hua)的(de),這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)需(xu)要(yao)很(hen)大(da)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)組(zu),在(zai)管(guan)理(li)係(xi)統(tong)的(de)控(kong)製(zhi)下(xia),電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)逐(zhu)級(ji)地(di)切(qie)入(ru)和(he)切(qie)出(chu)電(dian)路(lu)。管(guan)理(li)係(xi)統(tong)會(hui)不(bu)斷(duan)監(jian)控(kong)實(shi)際(ji)的(de)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu),使(shi)之(zhi)向(xiang)目(mu)標(biao)值(zhi)靠(kao)近(jin)。
為了進一步提高係統的整體效率,目前PFC電容器陣列正傾向於使用湧入斜坡前置電阻進行保護,前置電阻隻在切換電容器時投入電路,節約了以往由於線圈所造成的電流損耗。
大(da)型(xing)風(feng)場(chang)的(de)風(feng)力(li)比(bi)較(jiao)穩(wen)定(ding)和(he)可(ke)靠(kao),但(dan)這(zhe)些(xie)實(shi)用(yong)級(ji)風(feng)場(chang)絕(jue)大(da)部(bu)分(fen)都(dou)在(zai)人(ren)煙(yan)稀(xi)少(shao)的(de)地(di)區(qu),因(yin)此(ci)對(dui)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)基(ji)本(ben)要(yao)求(qiu)包(bao)括(kuo)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)可(ke)用(yong)性(xing),以(yi)及(ji)長(chang)維(wei)護(hu)間(jian)隔(ge)。這(zhe)一(yi)點(dian)對(dui)想(xiang)要(yao)保(bao)證(zheng)持(chi)續(xu)穩(wen)定(ding)的(de)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)和(he)盈(ying)利(li)的(de)電(dian)力(li)公(gong)司(si)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)。這(zhe)一(yi)要(yao)求(qiu)也(ye)被(bei)傳(chuan)遞(di)到(dao)了(le)設(she)備(bei)製(zhi)造(zao)商(shang),電(dian)容(rong)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)更(geng)是(shi)設(she)備(bei)質(zhi)量(liang)的(de)重(zhong)要(yao)保(bao)證(zheng)。
電(dian)容(rong)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)特(te)別(bie)重(zhong)視(shi)長(chang)壽(shou)命(ming)和(he)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)操(cao)作(zuo)這(zhe)些(xie)極(ji)端(duan)要(yao)求(qiu),特(te)別(bie)是(shi)當(dang)電(dian)容(rong)器(qi)用(yong)在(zai)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)裝(zhuang)置(zhi)中(zhong)時(shi)。多(duo)年(nian)以(yi)來(lai),全(quan)相(xiang)過(guo)壓(ya)拉(la)斷(duan)熔(rong)斷(duan)器(qi)係(xi)統(tong)在(zai)許(xu)多(duo)應(ying)用(yong)裏(li)都(dou)表(biao)現(xian)出(chu)了(le)良(liang)好(hao)的(de)性(xing)能(neng):當dang器qi件jian內nei部bu壓ya力li達da到dao門men限xian值zhi後hou,過guo壓ya會hui使shi器qi件jian的de表biao皮pi膨peng脹zhang,膨peng脹zhang超chao過guo一yi定ding限xian度du就jiu會hui觸chu發fa內nei部bu熔rong斷duan器qi拉la斷duan並bing切qie斷duan電dian容rong器qi電dian極ji,進jin而er把ba電dian容rong器qi的de電dian極ji從cong電dian源yuan斷duan開kai,因yin此ci不bu會hui產chan生sheng有you害hai的de電dian弧hu。
線xian圈quan的de堆dui迭die式shi裝zhuang配pei能neng夠gou保bao證zheng繞rao組zu單dan元yuan的de相xiang鄰lin接jie觸chu區qu連lian到dao同tong一yi個ge線xian路lu接jie線xian端duan上shang,可ke以yi防fang止zhi接jie線xian端duan之zhi間jian的de高gao能neng短duan路lu風feng險xian,還hai能neng確que保bao每mei個ge繞rao組zu單dan元yuan與yu接jie線xian端duan的de焊han接jie處chu有you相xiang同tong的de接jie觸chu麵mian積ji,使shi器qi件jian的de動dong作zuo整zheng齊qi一yi致zhi,實shi現xian最zui佳jia的de效xiao率lv。
為(wei)滿(man)足(zu)係(xi)統(tong)對(dui)更(geng)高(gao)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)長(chang)壽(shou)命(ming)的(de)要(yao)求(qiu),電(dian)容(rong)器(qi)製(zhi)造(zao)商(shang)非(fei)常(chang)注(zhu)重(zhong)提(ti)高(gao)冷(leng)卻(que)效(xiao)率(lv)。這(zhe)一(yi)點(dian)可(ke)以(yi)從(cong)用(yong)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)轉(zhuan)換(huan)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)采(cai)用(yong)的(de)新(xin)外(wai)形(xing)上(shang)看(kan)出(chu)來(lai),新(xin)設(she)計(ji)的(de)外(wai)形(xing)強(qiang)調(tiao)優(you)化(hua)表(biao)麵(mian)積(ji)與(yu)器(qi)件(jian)總(zong)體(ti)積(ji)的(de)比(bi)例(li)。與(yu)電(dian)容(rong)量(liang)相(xiang)當(dang)的(de)傳(chuan)統(tong)電(dian)容(rong)器(qi)相(xiang)比(bi),采(cai)用(yong)84mmdengzhijingchicundexiyuanzhuxingwaikekequebaogaodaorenengli,jiangdiraozudanyuandeneibuwendu,yanchangzaigaofuzaiqingkuangxiadianrongqideyuqishouming。jingguoyouhuadejubingxibomodianrongqidedianxingyuqishoumingchaoguole150,000小時;如果外殼的最高溫度保持在65℃以下,直徑84mm的最新器件可承受每單位最高50A的過流。
作zuo為wei製zhi作zuo綠lv色se能neng源yuan的de設she備bei,其qi最zui基ji本ben的de前qian提ti是shi它ta要yao對dui環huan境jing友you好hao。因yin此ci製zhi造zao商shang特te別bie注zhu意yi為wei電dian容rong器qi填tian充chong合he適shi的de混hun合he物wu。目mu前qian的de幹gan式shi電dian容rong器qi和he油you浸jin電dian容rong器qi都dou是shi可ke以yi選xuan擇ze的de:幹式電容器中的惰性氣體本身對環境是無害的;油浸電容器可能會更合適,其所填充的可生物降解植物基油的導熱率比惰性氣體大約高7倍,而且即便意外泄露時也不會對環境造成破壞。
結論
風能已經在全世界很多國家的能源戰略中占有了一席之地,而且更多的分布式能源基礎設施在個人用戶當中流行開來。既要考慮到政府/電力公司的大項目與消費者的微型發電機並存的狀況,還要顧及企業對價格的承受能力,因此需要製造商提供高質量、高效率、價格敏感、可靠,而且製造商會長期持久投資的設備。這種需求不單針對風力發電機本身,也包括功率轉換和控製單元。
在這些控製單元中,電容器在調節和管理渦輪驅動發電機產生的電力方麵發揮著關鍵作用。Vishay作為全球最大的電容器設計、生產廠商之一,正在與業內同仁一起攜手推出不僅滿足應用和環保提出的特殊要求,而且更具有明顯超出標準器件的性能、可靠性和耐用性的高性價比器件。
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 邊緣AI的發展為更智能、更可持續的技術鋪平道路
- 每台智能體PC,都是AI時代的新入口
- IAR作為Qt Group獨立BU攜兩項重磅汽車電子應用開發方案首秀北京車展
- 構建具有網絡彈性的嵌入式係統:來自行業領袖的洞見
- 數字化的線性穩壓器
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall




