超级电容器的时域响应：利用阻抗参数和激励信号的傅里叶级数分解
摘要：超级电容器主要以其高功率密度和快速响应时间而闻名，与二次电池相比。然而，使用标准电容器的公式计算其响应给定激励的功率是具有误导性和错误的，因为超级电容器实际上是不理想的电容性器件，不能用单一恒定电容来表征。本研究展示了如何准确估计超级电容器在频域阻抗参数的基础上对任何用Fourier级数系数表示的激励信号的时域功率和能量。首先，通过在模拟中使用等效的五阶RC电路来验证和验证所提出的理论，该电路模拟了由串联电阻(Rs)和阶数为α的分数阶电容元件(CPE)组成的分数电路的行为。然后，我们对商业超级电容器进行了相同的操作，将其建模为Rs-CPE电路，并将其分别受到周期性三角电压波形和随机电压激励的影响。结果是确凿的，并非常有希望采纳所提出的方法来估计超级电容器对真实充电和放电信号的功率和能量性能。
作者：Anis Allagui, Mohammed E. Fouda, Ahmed Elwakil and Costas Psychalinos
论文ID：2301.13078
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-01-31