为了满足多种突发紧急情况，特别是意外断电情况下微波水热合成仪的正常安全运行，团队开发了一种用于微波水热合成仪的应急电源系统。计划采用动力电池与超级电容器组成混合储能系统，可通过光伏发电储能或直充储能，并能够实现 220V 稳定输出。技术方法：1．储能系统方案:锂电池设计方案采用高品质磷酸铁锂电芯、石墨烯超级电容器、工业级逆变模块和 BMS 管理系统。BMS 管理系统采用进口芯片设计，电池具备完善的多重保护设计，精确的单串电池与超级电容器电压检测，高效的主动均衡管理方案。2．保护板（(PCM):针对磷酸铁锂电池组与超级电容器进行设计的保护线路，针对磷酸铁锂锂电池本身的化学特性，设计除具备常规的过充、过放、过流、短路及过温等保护外;还提供电池的电量检测和整组电池的动态均衡。3．保护电路:采用进口 IC 和 MOS 管，对电芯进行过充、过放、过流、短路等功能的在线实时监测，智能管理方案可以使电池容量及循环寿命最大化。4．过流保险丝:主要针对 BMS 保护失效设计。由于方案采用大容量、高功率电芯，虽然 PMC 具备过流和短路保护，但如果出现异常也会导致保护功能失效，在输出短路的情况下将产生非常大的电流，导致危险发生。因此方案内加入过流保险丝，当发生异常短路情况时，保险丝断开回路，且不可恢复，达到异常保护的目的。5．电芯:采用 26650/3.2V/3000mAh 磷酸铁锂锂电芯、16V/500F超级电容器。单体电芯具备高一致性、高安全性和循环寿命达 2000次的特点，整组电池参数 12.8V/60Ah。6．电流设计:整组电池正常工作电流为 20A，最大工作电流可达 30A，瞬间启动电流可达 60A。7．高效率主动均衡，低功耗 60mA 均衡电流，等同于 1.5A 均衡效果。8．电池热管理系统:通过数字模拟与实验结合，设计高效电池组传热结构，以保证电池组能够在要求温度下正常工作。

本成果可实现交直流充电，并能输出 AC/220V 交流电。整套系统包含锂电池、BMS（电池管理系统）、电池状况显示屏、逆变系统、充电器，外箱采用特种机箱，抗震防跌。锂电池设计方案采用高品质磷酸铁锂电芯、工业级逆变模块和 BMS 管理系统，BMS管理系统采用进口芯片设计，电池具备完善的多重保护设计，精确的单串电池电压检测，高效的主动均衡管理方案，多串锂电池智能化管理等优势，有效延长电池寿命，具有高可靠性，高智能化特性。同时可实现自动响应时间小于 1s，且工作温度为 0℃—60℃，过载能力比低于 110%。 

锂电储能应急电源是一种安全、便携、环保的小型储能系统,带电量通常为 0.2-2kWh,同时具有 1000W 以上的输出功率,广泛应用于户外旅行、应急备灾等场景。特别是应急电源体积小、重量轻,除了可以利用市电进行快速充电外,其还可以结合太阳能光伏板进行使用,因此在此次欧洲能源危机中成为了能源保障物的必需品。电源应用的领域包括住宅楼宇、医院、市政部门、重要企业单位的重要系统及户外场景等，十分广泛。目前主要有发电机、光伏设备、铅酸电池、锂离子电池、逆变器等备用电源设备，但所有备用电源的供电方式基本分为两大类：“主动发电”和“先存再用”。而始于 2 月底的俄乌冲突仍在持续,欧洲各国由于对俄罗斯能源行业进行制裁导致石油和天然气价格价格飙升,造成电力短缺、电价上涨,不间断停电情况时有发生,这也导致欧洲民众开始购置能源保障物品以度过这次危机,以新型锂电储能技术的应急电源销量开始节节攀升。由于国内外用户的使用习惯差异,特别是海外用户应急备灾使用场景的增多,海外用户对大电容量应急电源的需求也更大,这从国内外不同电容量的应急电源销量中即可看出。受此影响,今年以来,国内厂商发布的应急电源产品也逐步呈现大电容量化趋势,以近期在京东发布的由宁德时代供应电芯的“田园时代”应急电源为例,其电容量达到了 2350Wh,最大输出功率达3000w,几乎可匹配市场上所有的电子设备及家用电器,更适合与消防应急场景。 

胡峰，理学博士，教授，硕士生导师。主要从事原子结构、等离子体中的原子物理研究。江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师，徐州工程学院第二批“高层次人才”培养对象，中国工程物理研究院访问学者。主持和参与国家自然科学基金项目 7 项，江苏省高等学校自然科学基金 3 项 ； 作为一 作或者通讯作者在《Physical Review A》、《物理学报》等国内外期刊发表论文 30 余篇，被 SCI 收录 20 余篇。获江苏省教学成果二等奖 1 项，江苏省高校基础物理讲课比赛三等奖 1 项，淮海科学技术三等奖 2 项。获得校青年科研工作先进者、校教学管理先进个人、优秀班主任等荣誉称号。

应急电源不只能有效地减小电容、电感及变压器的尺寸，并且还能够抑制搅扰，改进体系的动态性能，因而小型化、薄型化、轻量化、高频化将是开关电源的首要发展方向。依据多年的市场敏锐度，纽曼推出了一系列户外(应急)电源产品，并迅速抢占市场，成为用户心目中的理想选择。"十三五"规划实施以来，伴随 5G、大数据、云计算、"互联网+"、新能源产业等新一代信息技术、高端装备战略重点产业蓬勃发展，电源行业迎来了新的增长契机。作为新兴产业，应急产业在国内正蓬勃发展。随着天灾人祸带来的公共安全应急需求越来越受到重视，及各项支持政策、规定的不断出台，应急电源行业已呈现快速发展势头。预计在未来数年，应急产业仍将高速增长，国内市场将迎来应急产业的快速成长期，应急电源行业产业有望经历三轮比较大的发展机遇。 

本项目采取合作技术开发形式，拟实现指标：1．可交直流充电;2．可实现 220V 交流稳定输出，功率不低于 7KW;3．自动响应时间小于 1s;4．工作温度 0°℃-60°℃-;5．过载能力比低于 110%