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伊顿UPS研究员已开发出一种新型储能膜

一队来自新加坡的纳米科学和纳米技术倡议国立大学的研究员，伊顿UPS电源已开发出一种新型储能膜。燃料电池电力液氮经济电能存储和管理成为紧迫的问题，由于气候变化和能源短缺。现有的技术，如充电电池和超级电容器是基于复杂的配置，包括液体电解质，伊顿UPS扩大和制造成本高的困难之苦。也有越来越多的公众关注和传统能源对环境的影响的认识，带动了替代，绿色，可持续能源的持续搜索。成本效益和环保认识到这个问题，谢博士和他的团队已经开发出膜，不仅承诺提供能源更具成本效益的，但也是一个环境友好的解决方案。研究人员使用了聚苯乙烯基聚合物存入柔软，可折叠的膜，中间由两个金属板带电，可以存储在每平方厘米0.2法拉负责。这是典型的标准电容上限为每平方厘米1微法拉以上。能量储存在所涉及的费用也大大降低。与现有的技术，基于液体电解质，它的成本约7美元，存储每个法拉。凭借先进的储能膜，存储每个法拉的成本下降到令人印象深刻的美国$ 0.62。这种膜的成本为每美元兑10-20瓦小时的能源相比，只是每美元兑2.5瓦小时锂离子电池。谢医生说：“充电电池和超级电容器相比，专有的膜可以非常简单的设备配置和低廉的制造成本，此外，膜的性能优于那些可充电电池，如锂离子电池和铅酸电池，。超级电容器。“这项研究是由从研究与技术（SMART） 麻省理工学院联盟，国家研究基金会赠款支持。谢博士和山特UPS电源他的团队开始对膜的工作早在去年，花了约1.5年，以达到其当前状态，并已成功这种新颖的发明申请了美国专利。这一发现被刊登在能源与环境科学学院，并强调由国际自然杂志上。伊顿UPS潜在的应用：从混合动力汽车，太阳能电池板和风力涡轮机膜可用于即时的电力储存和交付的混合动力汽车，从而提高能源效率和减少二氧化碳排放量。潜在的，可与膜技术的混合动力汽车的动力在膜结合由燃油燃烧提供的能源储存的能量，伊顿UPS增加汽车电池的寿命和减少制造废物。膜也可以集成到太阳能电池板和风力涡轮机产生的电力储存和管理。通过这些来源提供的能量很容易出现不稳定，由于自然因素的依赖。山特UPS通过扩大与膜的这些能源，不稳定的问题可能会被否定，作为盈余产生的能量，可以立即在膜中，并交付使用稳定率在次时，自然因素不足，如缺乏太阳能发电在夜间。下一步该研究小组已经证明膜的性能优越，在能源储存，使用的原型设备。该小组目前正在探讨的机会与风险资本家合作，以商业化的膜。到今天为止，一些风险资本家在技术表示了浓厚的兴趣。谢医生说：“随着我们的新型膜的到来，能源存储技术将会更方便，价格实惠，大规模可生产。这也是环保和能源技术可能会改变目前的状况。

伊顿UPS电源行业信息-报价

电源设计中即使是普通的直流到直流开关转换器的设计都会出现一系列问题，尤其在高功率电源设计中更是如此。除功能性考虑以外，工程师必须保证设计的鲁棒性，以符合成本目标要求以及热性能和空间限制，当然同时还要保证设计的进度。另外，出于产品规范和系统性能的考虑，电源产生的电磁干扰(EMI)必须足够低。不过，电源的电磁干扰水平却是设计中最难精确预计的项目。有些人甚至认为这简直是不可能的，设计人员能做的最多就是在设计中进行充分考虑，尤其在布局时。

尽管本文所讨论的原理适用于广泛的电源设计，但我们在此只关注直流到直流的转换器，因为它的应用相当广泛，几乎每一位硬件工程师都会接触到与它相关的工作，说不定什么时候就必须设计一个电源转换器。本文中我们将考虑与低电磁干扰设计相关的两种常见的折中方案;热性能、电磁干扰以及与PCB布局和电磁干扰相关的方案尺寸等。文中我们将使用一个简单的降压转换器做例子，如图1所示。

图1.普通的降压转换器

在频域内测量辐射和传导电磁干扰，这就是对已知波形做傅里叶级数展开，本文中我们着重考虑辐射电磁干扰性能。在同步降压转换器中，引起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和Q2产生的，也就是每个场效应管在其各自导通周期内从漏极到源极的电流di/dt.图2所示的电流波形(Q和Q2on)不是很规则的梯形，但是我们的操作自由度也就更大，因为导体电流的过渡相对较慢，所以可以应用Henry Ott经典着作《电子系统中的噪声降低技术》中的公式1.我们发现，对于一个类似的波形，其上升和下降时间会直接影响谐波振幅或傅里叶系数(In)。

图2.Q1和Q2的波形

In=2IdSin(nπd)/nπd ×Sin(nπtr/T)/nπtr/T (1)

其中，n是谐波级次，T是周期，I是波形的峰值电流强度，d是占空比，而tr是tr或tf的最小值。

在实际应用中，极有可能会同时遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产生奇次谐波，那么波形的占空比必须精确为50%.而实际情况中极少有这样的占空比精度。

谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和Q2的通断影响。在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf,或流经Q1和Q2的电流上升率di/dt 时，可以很明显看到这一点。这也表示，我们可以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速度来降低电磁干扰水平。事实正是如此，延长开关时间的确对频率高于 f=1/πtr的谐波有很大影响。不过，此时必须在增加散热和降低损耗间进行折中。尽管如此，对这些参数加以控制仍是一个好方法，它有助于在电磁干扰和热性能间取得平衡。具体可以通过增加一个小阻值电阻(通常小于5Ω)实现，该电阻与Q1和Q2的栅极串联即可控制tr和tf,你也可以给栅极电阻串联一个 “关断二极管”来独立控制过渡时间tr或tf(见图3)。这其实是一个迭代过程，甚至连经验最丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的最终目标是通过放慢晶体管的通断速度，使电磁干扰降低至可接受的水平，同时保证其温度足够低以确保稳定性。

伊顿公司是多元化的工业产品制造商，在电力、液压机械动力的节能性管理上拥有100余年丰富的经验，为客户提供了高效节能的解决方案。旗下拥有7.2万名员工，经营范围涉及全球150多个国家.2012年第一季度伊顿净收入为3.11亿美元,销售额则为40亿美元，与去年同期相比，增长了4%。
今年第二季度，伊顿营业利润每股收益可能在1.05美元与1.15美元之间，净收入每股收益可能在1.04美元与1.14美元之间。公司将其全年营业收入每股收益上调了0.10美元，预计可能在4.30美元与4.70美元之间，而全年净收入每股收益将调至4.23美元与4.63美元之间电气集团是伊顿公司最大的业务集团，2011年销售额达72亿美元。伊顿电气在电力控制、电力输配、应急电源系统和工业自动化产品与服务方面处于全球领先地位。伊顿电气集团提供以客户为本的解决方案，满足工业、公用事业、小型商业、住宅和生产市场不断变化的需求。通过一系列的收购与合并计划，伊顿电气集团旗下的著名品牌包括西屋电气、穆勒、山特等。伊顿持续坚持着这些著名品牌的传统和发扬他们的独特优点，伊顿为中国乃至全世界的客户提供有效的解决方案和服务。