【導(dǎo)讀】超級(jí)電容器由于其功率密度高、充放電時(shí)間短、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn)，在汽車領(lǐng)域和自然能源采集等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。而對(duì)于超級(jí)電容，你對(duì)它的了解有多少呢？本文將從超級(jí)電容工作原理和特點(diǎn)、選擇及其大功率特性應(yīng)用進(jìn)行解析，讓大家更加了解超級(jí)電容。
超級(jí)電容工作原理和特點(diǎn)
超級(jí)電容是一種電容量很大的電容器。電容器的電容量取決于電極間距離和電極表面積，為了獲得更大的電容量，超級(jí)電容盡可能地縮小電極間距離、增加電極表面積。
當(dāng)兩極板間電勢(shì)低于電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液界面上電荷不會(huì)脫離電解液，超級(jí)電容器為正常工作狀態(tài)；若電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時(shí)，電解液將分解，為非正常狀態(tài)。隨著超級(jí)電容器放電，正、負(fù)極板上的電荷被外電路泄放，電解液界面上的電荷響應(yīng)減少。不同于利用化學(xué)反應(yīng)的蓄電池，超級(jí)電容器的充放電過程是物理過程，沒有化學(xué)反應(yīng)。所采用材料安全、無毒。
超級(jí)電容可以在數(shù)十秒到數(shù)分鐘內(nèi)快速充電，充放電壽命很長，可達(dá)50萬次，或9萬小時(shí)；可以提供很高的放電電流，如2700F的超級(jí)電容器額定放電電流不低于950A，放電峰值電流可達(dá)1680A。蓄電池通常不能有如此高的放電電流，否則壽命將大大縮短。
超級(jí)電容器可以在很寬的溫度范圍內(nèi)正常工作(-40℃～ 70℃)；可以任意并聯(lián)使用來增加電容量，如采取均壓措施后，還可以串聯(lián)使用。
超級(jí)電容的選擇
很多用戶都遇到相同的問題，就是怎樣計(jì)算一定容量的超級(jí)電容在以一定電流放電時(shí)的放電時(shí)間，或者根據(jù)放電電流及放電時(shí)間，怎么選擇超級(jí)電容的容量，下面我們給出簡單的計(jì)算公司，用戶根據(jù)這個(gè)公式，就可以簡單地進(jìn)行電容容量、放電電流、放電時(shí)間的推算，十分地方便。
超級(jí)電容器的兩個(gè)主要應(yīng)用：高功率脈沖應(yīng)用和瞬時(shí)功率保持。高功率脈沖應(yīng)用的特征：瞬時(shí)流向負(fù)載大電流；瞬時(shí)功率保持應(yīng)用的特征：要求持續(xù)向負(fù)載提供功率，持續(xù)時(shí)間一般為幾秒或幾分鐘。瞬時(shí)功率保持的一個(gè)典型應(yīng)用：斷電時(shí)磁盤驅(qū)動(dòng)頭的復(fù)位。不同的應(yīng)用對(duì)超電容的參數(shù)要求也是不同的。高功率脈沖應(yīng)用是利用超電容較小的內(nèi)阻(R)，而瞬時(shí)功率保持是利用超電容大的靜電容量(C)。
下面提供計(jì)算公式和應(yīng)用實(shí)例：
1. C(F)： 超電容的標(biāo)稱容量；
2. R(Ohms)：超電容的標(biāo)稱內(nèi)阻；
3. ESR(Ohms)：1KZ 下等效串聯(lián)電阻；
4. Uwork(V)：在電路中的正常工作電壓
5. Umin(V)：要求器件工作的最小電壓；
6. t(s)： 在電路中要求的保持時(shí)間或脈沖應(yīng)用中的脈沖持續(xù)時(shí)間；
7. I(A)： 負(fù)載電流；
8. Udrop(V)：在放電或大電流脈沖結(jié)束時(shí)，總的電壓降；
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