标签: 法拉电容，超级电容器

我工厂部分小容量法拉电容/超级电容的技术知识普及介绍 5.5V 0.1F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 0.22F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 0.33F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 0.47F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 1F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 1.5F超级电容　法拉电容　黄金电容 5.5V 2F超级电容　法拉电容　黄金电容 C型　V型　H型法拉电容，超级电容　黄金电容 广泛用途 1、存储器和各种数字电路中的后备电源,用以取代价高的逆变器,保证系统的内存不因电网的突然中断而冲刷 2、用于微型玩具和其他微型电机的启动 3、与太阳能电池并联使用,作太阳能电池的储能器,可广泛用于灯塔、路标的指示和太阳能电源的收音机、电子表、照相机 3、用它的温度稳定性与电池并联，可改善电池的温度稳定性 4、它在长时间延时和定时电路中的使用较为广泛， 5、可用于电磁阀控制电路 6、作为定时时钟等各种定时、计时设备的延时电源 主要产品： 一.水表/气表用电容器5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F 二.控制器类/小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F 三.大电流放电产品2.5V,1F,3.3F,4.7F,10F,50F,120F,300F,400F   超级电容基础知识   什么是超级电容器?   ◆ 超级电容器(supercapacitor,ultracapacitor),又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容,通过极化电解质来储能.它是一种电化学元件,但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次.◆ 超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板,在极板上加电,正极板吸引电解质中的负离子,负极板吸引正离子,实际上形成两个容性存储层,被分离开的正离子在负极板附近,负离子在正极板附近.(见图1) 超级电容器为何不同于传统电容器其"超级"在哪?   ◆超级电容器在分离出的电荷中存储能量,用于存储电荷的面积越大、分离出的电荷越密集,其电容量越大.◆传统电容器的面积是导体的平板面积,为了获得较大的容量,导体材料卷制得很长,有时用特殊的组织结构来增加它的表面积.传统电容器是用绝缘材料分离它的两极板,一般为塑料薄膜、纸等,这些材料通常要求尽可能的薄.◆超级电容器的面积是基于多孔炭材料,该材料的多孔结够允许其面积达到2000m2/g,通过一些措施可实现更大的表面积.超级电容器电荷分离开的距离是由被吸引到带电电极的电解质离子尺寸决定的.该距离(10 Å)和传统电容器薄膜材料所能实现的距离更小.◆这种庞大的表面积再加上非常小的电荷分离距离使得超级电容器较传统电容器而言有惊人大的静电容量,这也是其“超级”所在. 超级电容器有哪些优点和缺点? 一、优点 ◆ 在很小的体积下达到法拉级的电容量; ◆ 无须特别的充电电路和控制放电电路 ◆ 和电池相比过充、过放都不对其寿命构成负面影响; ◆ 从环保的角度考虑,它是一种绿色能源; ◆ 超级电容器可焊接,因而不存在象电池接触不牢固等问题; 二、缺点 ◆ 如果使用不当会造成电解质泄漏等现象; ◆ 和铝电解电容器相比,它内阻较大,因而不可以用于交流电路; 超级电容器都有哪些应用?   ◆超级电容器的低阻抗对于当今许多高功率应用是必不可少的.对于快速充放电,超级电容器小的ESR意味着更大的功率输出.◆瞬时功率脉冲应用,重要存储、记忆系统的短时间功率支持. 应用举例 1、快速充电应用,几秒钟充电,几分钟放电.例如电动工具、电动玩具; 2、在UPS系统中,超级电容器提供瞬时功率输出,作为发动机或其它不间断系统的备用电源的补充; 3、应用于能量充足,功率匮乏的能源,如太阳能; 4、当公共汽车从一种动力源切换到另一动力源时的功率支持; 5、小电流,长时间持续放电,例如计算机存储器后备电源; 我可以多快给超级电容器放电?   ◆ 超级电容器可以快速充放电,峰值电流仅受其内阻限制,甚至短路也不是致命的. ◆ 实际上决定于电容器单体大小,对于匹配负载,小单体可放10A,大单体可放1000A. ◆ 另一放电率的限制条件是热,反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高,最终导致断路. 我怎么样控制超级电容器的放电?   ◆ 超级电容器的电阻阻碍其快速放电,超级电容器的时间常数τ在1~2s,完全给阻-容式电路放电大约需要5τ,也就是说如果短路放电大约需要5~10s.(由于电极的特殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全放干净) 超级电容器比电池更好?   ◆ 超级电容器不同于电池,在某些应用领域,它可能优于电池.有时将两者结合起来,将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来,不失为一种更好的途径. ◆ 超级电容器在其额定电压范围内可以被充电至任意电位,且可以完全放出.而电池则受自身化学反应限制工作在较窄的电压范围,如果过放可能造成永久性破坏. ◆ 超级电容器的荷电状态(SOC)与电压构成简单的函数,而电池的荷电状态则包括多样复杂的换算. ◆ 超级电容器与其体积相当的传统电容器相比可以存储更多的能量,电池与其体积相当的超级电容器相比可以存储更多的能量.在一些功率决定能量存储器件尺寸的应用中,超级电容器是一种更好的途径. ◆ 超级电容器可以反复传输能量脉冲而无任何不利影响,相反如果电池反复传输高功率脉冲其寿命大打折扣. ◆ 超级电容器可以快速充电而电池快速充电则会受到损害. ◆ 超级电容器可以反复循环数十万次,而电池寿命仅几百个循环. 如何选择我所需的超级电容器?   ◆ 首先,功率要求、放电时间及系统电压变化起决定作用. ◆ 超级电容器的输出电压降由两部分组成,一部分是超级电容器释放能量;另一部分是由于超级电容器内阻引起.两部分谁占主要取决于时间,在非常快的脉冲中,内阻部分占主要的,相反在长时间放电中,容性部分占主要. ◆ 以下基本参数决定您选择电容器的大小 1、 最高工作电压; 2、 工作截止电压; 企业信息   （ 厂家直销 ，法拉电容 ，超级电容器，国内第一品牌 ，可以免费索取样品测试）   国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担国家科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验，结合国内外市场的实际需求， 现已具备生产卷绕型 2.5V/2.7V 系列、组合型 5.0V/5.5V 系列、叠片型 5.5V 系列，以及大容量 10V,20V,50V,100V,200V,300V,400V 系列法拉电容模组、模块系列产品等 。一百多个规格型号超级电容器的能力，产品性能指标达到国内外同期产品水平。     目前公司产品涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。    主要产品： 一 . 水表 / 气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F 二 . 控制器类 / 小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F 三 . 大电流放电产品 2.5V/2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,20F,30F,50F,100F,120F,200F,400F,3000F   四．法拉电容模组、模块系列，超级电容器模组、模块系列 定做各种行业 10V 、 15V 、 20V 、 60V 、 100V 、 200V 、 300V 、 400V 系列法拉电容模组   厂家直销、法拉电容、超级电容器 、国内第一品牌。竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务，交流应用经验，免费提供样品测试机会。   工厂手机： 15134191987    联系人：姬先生   QQ 交流 1213852136       MSN:yy136910@yahoo.cn   http://tieba.baidu.com/f?kz=768648947   什么是超级电容器 ? 厂家专业回答（连接）   http://tieba.baidu.com/f?kz=768656782   什么是法拉电容 ? 厂家专业回答（连接）     http://kaimeii.cn.china.cn   法拉电容 超级电容器 中国供应商 http://kaimei.b2b.youboy.com   法拉电容 超级电容器 规格书大全  

某客户使用需求：             产品为：（监控设备后备电源） 1.     电压 12V—9V;Vmax=14V 2.     电流 0.1A—0.2A 3.     工作时间 6 秒 适用模块：MK-16V-P334UY 方案评估： 使用本模块（16V-0.33F）(估算参考)     设：1.输出电流为恒定0.15A         2.工作电压降范围为3V（12V—9V）         3.模组等效串联内阻（估算参考值）0.8欧      则：可提供的工作时间约为6.5秒（计算值）     16V-0.33F超级电容模组 技术方案 超级电容器单体类型：2.7V-2F 模组内单体数量：6支 模组内单体组合方式：附加均压电路的串联   超级电容单体指标     项目 规格/条件 型号 HP-2R7-J205VY 额定放电容量（F 25℃△V=1.5V-1.25V I=0.1A 2 容量允许偏差 （10%）--（+30%） 额定电压U0(V) 2.7 额定电流（A） 0.5 短路电流（A） 20 自放电（V 24小时后电压） 2.4 工作温度范围 -40℃到+70℃ 最大等效串联电阻ESR 100Hz 120 体积（mm直径*高度） 10*20 质量（g） 2.1 循环寿命 加额定电压，常温循环充放电试验50万次。△C/C ≤30%，ESR≤4倍初始值（25℃）     超级电容模组整体指标     型号   MK-16V-P334UY 额定容量（F） 0.330 额定电压（V） 16 最大等效串联电阻ESR 1KHz 0.8 体积（长*宽*高） 33*22*23 重量（Kg） 约15 工作温度（℃） -40℃到+70℃ 储存温度范围（℃） -40℃到+70℃   注：内部单体超级电容排列方式为3cell*2。可根据实际要求调整，以上参数为计算数据供参考。 应用领域：电力系统，后备电源，辅助动力，无线传输，轨道动力系统。 专业法拉电容生产商***北京合众汇能***为动力源的相互转换提供动力，提供瞬时输出的功率保障，断电保护领域的解决方案，实现绿色能源的有效利用。     （ 厂家直销 ，法拉电容 ，超级电容器，国内第一品牌 ，可以免费索取样品测试）   国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担国家科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验，结合国内外市场的实际需求， 现已具备生产卷绕型 2.5V/2.7V 系列、组合型 5.0V/5.5V 系列、叠片型 5.5V 系列，以及大容量 10V,20V,50V,100V,200V,300V,400V 系列法拉电容模组、模块系列产品等 。一百多个规格型号超级电容器的能力，产品性能指标达到国内外同期产品水平。     目前公司产品涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。    主要产品： 一 . 水表 / 气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F 二 . 控制器类 / 小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F 三 . 大电流放电产品 2.5V/2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,20F,30F,50F,100F,120F,200F,400F,3000F   四．法拉电容模组、模块系列，超级电容器模组、模块系列 定做各种行业 10V 、 15V 、 20V 、 60V 、 100V 、 200V 、 300V 、 400V 系列法拉电容模组   厂家直销、法拉电容、超级电容器 、国内第一品牌。竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务，交流应用经验，免费提供样品测试机会。   工厂手机： 15134191987    联系人：姬先生   QQ 交流 1213852136       MSN:yy136910@yahoo.cn   http://tieba.baidu.com/f?kz=768648947   什么是超级电容器 ? 厂家专业回答（连接）   http://tieba.baidu.com/f?kz=768656782   什么是法拉电容 ? 厂家专业回答（连接）     http://kaimeii.cn.china.cn   法拉电容 超级电容器 中国供应商 http://kaimei.b2b.youboy.com   法拉电容 超级电容器 规格书大全  

法拉电容/超级电容器+快速充电 手机无线充电规模翻倍     StrategyAnalytics手机元器件技术服务发布最新研究报告“结合使用快速充电技术，无线充电市场规模潜力将翻四倍”。报告指出，两种新手机技术“无线充电”和“超级电容器”的兴起，将有可能在改进手机充电体验上提供非常大的市场规模潜力。如果结合使用这两种技术，且定价适宜的话，到2014年，22%的售出手机将会采用无线快速充电解决方案。分析认为，PalmPre的无线充电解决方案价格太高，在没有结合使用超级电容器的情况下，为用户带来的收益很小。     结合使用超级电容器和无线充电技术， 便能形成优质解决方案，以解决很多手机用户都在经历的越来越严重的电池能源缺口问题。         StrategyAnalytics手机元器件技术服务总监，本报告作者StuartRobinson评论道：“StrategyAnalytics预测，无线充电解决方案的价格到2014年将下降至15美元左右；如果结合使用超级电容器用以快速充电，将会大大提升无线充电的用户价值。”         StrategyAnalytics战略技术副总裁StephenEntwistle补充道：“超级电容器已经出现多年，只是现在才被引进到手机中，主要用于照相机闪光应用中，其短时间内提供高功率的能力非常理想。StrategyAnalytics认为，这项技术日臻成熟，正好成为无线充电器的补充技术。”   企业信息   （ 厂家直销 ，法拉电容 ，超级电容器，国内第一品牌 ，可以免费索取样品测试）   国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担国家科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验，结合国内外市场的实际需求， 现已具备生产卷绕型 2.5V/2.7V 系列、组合型 5.0V/5.5V 系列、叠片型 5.5V 系列，以及大容量 10V,20V,50V,100V,200V,300V,400V 系列法拉电容模组、模块系列产品等 。一百多个规格型号超级电容器的能力，产品性能指标达到国内外同期产品水平。     目前公司产品涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。    主要产品： 一 . 水表 / 气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F 二 . 控制器类 / 小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F 三 . 大电流放电产品 2.5V/2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,20F,30F,50F,100F,120F,200F,400F,3000F   四．法拉电容模组、模块系列，超级电容器模组、模块系列 定做各种行业 10V 、 15V 、 20V 、 60V 、 100V 、 200V 、 300V 、 400V 系列法拉电容模组   厂家直销、法拉电容、超级电容器 、国内第一品牌。竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务，交流应用经验，免费提供样品测试机会。   工厂手机： 15134191987    联系人：姬先生   QQ 交流 1213852136       MSN:yy136910@yahoo.cn   http://tieba.baidu.com/f?kz=768648947   什么是超级电容器 ? 厂家专业回答（连接）   http://tieba.baidu.com/f?kz=768656782   什么是法拉电容 ? 厂家专业回答（连接）     http://kaimeii.cn.china.cn   法拉电容 超级电容器 中国供应商 http://kaimei.b2b.youboy.com   法拉电容 超级电容器 规格书大全    

1蓄电池存在的问题 　　蓄电池是汽车中的关键的电器部件，其性能直接影响汽车的启动。现在的汽车启动无一例外地采用启动电动机启动方式。在启动过程中特别是在启动瞬间，由于启动电动机转速为零，不产生感生电势，故启动电流为：1=E/Rm Rs Rl 　　其中：E为蓄电池空载端电压，RM为启动电动机的电枢电阻、RB为蓄电池内阻、RL为线路电阻。 　　由于RM、RB、RL均非常低，启动电流非常大。例如用12V、45Ah的蓄电池启动安装1.9升柴油机的汽车，蓄电池的电压在启动瞬间由12.6V降到约3.6V！启动过程的蓄电池电压波形如图1；启动瞬时的电流达550A，约为蓄电池的12C的放电率！启动过程的蓄电池电流波形如图2，（电流传感器的电流/电压变换比率：100A/V）。尽管车用蓄电池是启动专用蓄电池，可以高倍率放电，但在图1中可以看出，10倍以上的高倍率放电时的蓄电池性能变得很差，而且，如此高倍率放电对蓄电池的损伤也是非常明显的。启动过程的电压剧烈变化也是极强的电磁干扰，可以造成电气设备的“掉电”，迫使电气设备在发电机启动过程结束后重新上电， 计算 机在这个过程中非常容易死机。因此，无论从改善汽车电气设备的电磁环境还是改善汽车的启动性能和蓄电池的性能、延长使用寿命来考虑，改善汽车电源在启动过程的性能是必要的。 　　问题的解决方案可以加大蓄电池的容量，但需要增加很多，使体积增大，这并不是好的解决方案。将超级电容器与蓄电池并联可以很好地解决这个问题。 　　2超级电容器原理及特点 　　2.1超级电容器原理 　　超级电容器是一种电容量可达数千法拉的电容量极大的电容器。根据电容器的原理，电容量取决于电极间距离和电极表面积，为了得到如此大的电容量，超级电容器尽可能地缩小电极间距离、增加电极表面积。为此采用了双电层原理和活性炭多孔化电极，超级电容器的结构如图3。双电层介质在电容器两电极施加电压时，在靠近电极的电介质界面上产生与电极所携带电荷相反的电荷并被束缚在介质界面上，形成事实上的电容器的两个电极，如图4，很明显，两电极的距离非常小，仅几纳米，同时活性炭多孔化电极可以获得极大的电极表面积，可以达到200m2/克。因而这种结构的超级电容器具有极大的电容量并可以存储很大的静电能量。就储能而言，超级电容器的这一特性是介于传统的电容器与电池之间。 　　当两极板间电势低于电解液的氧化还原电极电位时，电解液界面上电荷不会脱离电解液，超级电容器为正常工作状态（通常为3V以下），如电容器两端电压超过电解液的氧化还原电极电位时，电解液将分解，为非正常状态。由于随着超级电容器放电，正、负极板上的电荷被外电路泄放，电解液的界面上的电荷响应减少。由此可以看出：超级电容器的充放电过程始终是物理过程，没有化学反应。因此性能是稳定的，与利用化学反应的蓄电池是不同的。 　　2.2主要特点 　　尽管超级电容器能量密度是蓄电池的5或是更少，但是这种能量的储存方式可以应用在传统蓄电池不足之处与短时高峰值电流之中。相比电池来说，这种超级电容器有以下几点优势： 　　电容量大，超级电容器采用活性炭粉与活性炭纤维作为可极化电极，与电解液接触的面积大大增加，根据电容量的计算公式，两极板的表面积越大，则电容量越大。因此，一般双电层电容器容量很容易超过1F，它的出现使普通电容器的容量范围骤然跃升了3～4个数量级，目前单体超级电容器的最大电容量可达5000F。 　　充放电寿命很长，可达500000次，或90000小时，而蓄电池的充放电寿命很难超过1000次；可以提供很高的放电电流，如2700F的超级电容器额定放电电流不低于950A，放电峰值电流可达1680A，一般蓄电池通常不能有如此高的放电电流，一些高放电电流的蓄电池在如此高的放电电流下的使用寿命将大大缩短。 　　可以数十秒到数分钟内快速充电，而蓄电池在如此短的时间内充满电将是极危险的或是几乎不可能。 　　可以在很宽的温度范围内正常工作（-40℃～ 70℃），而蓄电池很难在高温特别是低温环境下工作；超级电容器用的材料是安全和无毒的，而铅酸蓄电池、镍镉蓄电池均具有毒性；而且，超级电容器可以任意并联使用来增加电容量，如采取均压措施后，还可以串联使用。 　　3超级电容器与蓄电池组合改善汽车启动性能 　　3.1电性能的改善 　　采用超级电容器与蓄电池并联时启动过程的电压波形如图5，电流波形如图6。与图1、图2相比启动瞬间电压跌落由仅采用蓄电池时的3.2V提升到7.2V；启动电流从560A提高到1200A；启动瞬时的电源输出功率从2kW提高到8.7kW；启动过程的平稳电压由7V提高到9.4V；启动过程的平稳电流由280A提高到440A；启动过程的电源平稳输出功率从2.44kW提高到4.12kW。    3.2启动性能的改善 　　超级电容器与蓄电池并联应用可以提高机车的启动性能，将超级电容（450F/16.2V）与12V、45Ah的蓄电池并联启动安装1.9升柴油机的汽车，在10摄氏度时平稳启动，尽管在这种情况中，当不连接超级电容器，蓄电池也可以启动，但采用超级电容器与蓄电池并联时启动电动机的速度和性能都非常得好。由于电源的输出功率的提高，启动速度由仅用蓄电池时的启动速度300rpm，增加到450rpm；尤其在提高汽车在冷天的起动性能（更高的起动转矩）上，超级电容器是非常有意义的，在零下20摄氏度时，由于蓄电池的性能大大下降，很可能不能正常启动或需多次启动才能成功，而超级电容器与蓄电池并联时则仅需一次点火。其优点是非常明显的。 　　3.3对蓄电池应用状态的改善 　　超级电容器与蓄电池并联时，由于超级电容器的等效串联电阻（ESR）远低于蓄电池的内阻，因此，在启动瞬间1200A启动电流中的800A电流由超级电容器提供，蓄电池仅提供400A的电流。明显低于仅采用蓄电池的560A，有效地降低了蓄电池极板的极化，阻止了蓄电池内阻的上升使启动过程的平稳电压得到提高。最主要的是蓄电池极板极化的减轻不仅有利于延长蓄电池的使用寿命，而且也可以消除频繁启动对蓄电池寿命的影响。 企业信息   （ 厂家直销 ，法拉电容 ，超级电容器，国内第一品牌 ，可以免费索取样品测试）   国内专业生产超级电容器的高新技术企业。主要研发人员从“十五”期间开始承担国家科技部 863计划电动汽车重大专项“电动汽车用超级电容器”项目。经过多年对国家重点项目的研究试验，结合国内外市场的实际需求， 现已具备生产卷绕型 2.5V/2.7V 系列、组合型 5.0V/5.5V 系列、叠片型 5.5V 系列，以及大容量 10V,20V,50V,100V,200V,300V,400V 系列法拉电容模组、模块系列产品等 。一百多个规格型号超级电容器的能力，产品性能指标达到国内外同期产品水平。     目前公司产品涉及到消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、军工等广泛领域。    主要产品： 一 . 水表 / 气表用电容器 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F,1.5F 二 . 控制器类 / 小家电 5.5V,0.1F,0.22F,0.33F,0.47F,1.0F 三 . 大电流放电产品 2.5V/2.7V,1F,3.3F,4.7F,10F,20F,30F,50F,100F,120F,200F,400F,3000F   四．法拉电容模组、模块系列，超级电容器模组、模块系列 定做各种行业 10V 、 15V 、 20V 、 60V 、 100V 、 200V 、 300V 、 400V 系列法拉电容模组   厂家直销、法拉电容、超级电容器 、国内第一品牌。竭诚欢迎各界人士来电洽谈业务，交流应用经验，免费提供样品测试机会。   工厂手机： 15134191987    联系人：姬先生   QQ 交流 1213852136       MSN:yy136910@yahoo.cn   http://tieba.baidu.com/f?kz=768648947   什么是超级电容器 ? 厂家专业回答（连接）   http://tieba.baidu.com/f?kz=768656782   什么是法拉电容 ? 厂家专业回答（连接）     http://kaimeii.cn.china.cn   法拉电容 超级电容器 中国供应商 http://kaimei.b2b.youboy.com   法拉电容 超级电容器 规格书大全  

    过去的十年，材料和结构技术的发展把法拉电容从一个“不成熟”的后备器件变为了一种非常有效的储能方式。虽然超级电容的储能容量与电池相比非常的小，但它可以非常迅速的充、放电，能在使用期限中传输数万次的大功率脉冲，并且很容易满足产品的设计寿命需求。超级电容能非常迅速的充电和放电，并能在任何储能状态中工作，甚至在完全放电的条件下，且对元件的寿命不会产生任何不良影响。超级电容也的确已经成为动力电子领域面向产品的设计中不可或缺的元件。目前，已有许多厂商认识到超级电容技术优势和高实用性能，并开始生产基于超级电容的各类系统。 工程师们在主要能源设备的设计中基本要满足峰值功率的需求，比如对于一个发动机或电池系统，就需要满足最高负荷下工作，哪怕这种需求仅持续几秒。为了满足最高负荷而不是平均负载设计整个系统，显然会导致成本的增加和效率的降低。这种系统可以将主要能源设备中的能量部分储存为电能，从而改进这类系统的设计，例如使用电池作为二级能量储存设备，并在需要的时候迅速释放这部分能量。这样的高能传输方式为能源系统提供了一个动态的输出能力来满足瞬时峰值功率的需求。但是电池并不能很好的用来频繁的提供瞬时峰值功率；在这方面，超级电容是最好的选择。 法拉电容，也被称为电化学双层电容（EDLC）或supercapacitors。它已诞生约有10年的时间，并首先作为低储能、低功率，但长寿命的备份元件用于放像机（VCR）和闹钟上，并且直到最近发掘其功能之前几乎没有其他的用途。 在过去的十年中，材料和结构技术的发展把超级电容从一个不“成熟”的后备器件变为了一种非常有效的储能方式。超级电容也的确已经成为动力电子领域面向产品的设计中不可或缺的元件。现在，已经有许多厂商认识到超级电容技术优势和高实用性能，并开始生产基于超级电容的各类系统。 一、什么是超级电容 依据在一对电极间维持电场的介质电容通常被分为三类，普通电容、电解电容和电化学双层电容。在这三类电容的容量方面，电化学双层电容（超级电容）以绝对的优势高居榜首（最高可达几千法拉）。这是因为超级电容的电场介质是由多孔的活性炭和分子级的电解离子组成。   图1  超级电容结构组成 法拉电容中的活性炭电极的多孔特殊表面的比表面积可以达到2000㎡/g，电荷的间隔距离都在10埃以下。一个拥有良好电解质的超级电容电压值小于3.0V。 由于注入了高电导率的电解液，并拥有高电导系数的电极和离子纤维隔离层，超级电容显示出相当低的串联阻抗。现在，商业化的超级电容的能量密度已经能超过5Wh/Kg，功率密度能达到20kW/kg。 超级电容本质上依据静电型能量储存方式而工作，是纯粹的物理反应，而且完全可逆。超级电容的充电和放电是由电解液中的离子运动而实现，这种能量储存过程与电池技术基于化学反应的过程相比较，没有任何化学键的结合或断开。百万次充、放电循环之后证明超级电容的循环寿命非常好。 比较超级电容储能技术和电池及其他储能技术相对优势的一个好方法是将它们画在Ragone图上，它将能量储存和功率储存对应起来，并主要显示能量密度随功率密度的增加而减小。这是一种把能量储存方式按量定位，并将其归为从牵引拖动到能量缓存等多种用途好方法。   图2  Ragone图 二、超级电容特性 超级电容的特性和电池相比有很多不同。主要的区别在下面的表中列出。电池比相同尺寸的超级电容储存更多的电能，但是在很多功率决定尺寸的储能设备的应用中，超级电容或许是最好的解决方案。 1. 超级电容可以传送频繁脉冲的能量而没有任何有害效应，而许多电池都会在频繁的大功率脉冲工况下减少寿命。 2. 超级电容能在相当短的时间内完成充电，而快速充电常常会损坏电池。 3. 超级电容的循环周期是数万次的，而电池的寿命通常是几百次到1000、2000次。 4. 基于低内阻的超级电容比电池效率更高；在实际应用中超级电容84%～95%的转换效率比多数电池低于70%的平均效率高出许多。 5. 超级电容能在其许用电压范围中的任何电压值下充电，并且能够完全放电。这就允许在总线电压控制算法中更自由的设计。而电池过放电也是会损坏的。 6. 计算超级电容中的储能值只需要知道电压和电容值。而超级电容的电容值可以通过测量电流和电压的变化值实时的计算出。而正确的得到电池的储能值需要经过多重复杂的计算，电池的容量通常也是未知的，而且实时地测算也是很困难的。 7. 超级电容有更宽的工作温度范围，甚至可以在低至-40℃的温度下正常工作。而多数电池在温度低至-10℃时就不能工作。 8 ．超级电容通过极化高比表面积电极中的电解质工作，电解质、电极和隔离层材料的特性决定了超级电容的电容量性能。高比表面积的电极和小的带电离子决定了高的电容量；而高效的电解质、隔离层和材料，以及工艺设计决定了低的阻抗。 因为超级电容的能量储存不依赖化学反应，所以它和电池有着根本上的区别。 三、产品介绍 现在，超级电容已经在美国，欧洲，中国已经有了大型的生产厂家。他们可以提供各种大小和型号的电容。KAMCAP提供的超级电容，从0.35法拉电容到2600法拉的超级电容。为了促进超级电容在应用中的使用，需要多个电容器组成综合体系，KAMCAP提供完整的综合功率包以满足大功率能量的存储和输送需求。模块式一个独立的能量存储设备，单独的超级电容器由激光焊接的总线连接组成，完整的平衡电路。该单元能与不同列连接获得更高的操作电压，行提供额外的能量存贮或列/行组合提供高电压和能量。模块包装是重型延展铝材料是一个永久密封装置，在模块的使用寿命内可能会产生低热。与许多电子元件一样工作温度越低使用寿命越长。大多数使用中应使用空冷装置充分冷却。在一些场合需要最大的使用寿命此时应保持通风。   四、市场前景及应用 在设计一个系统时很自然想到的是形状，系统主要的能源储备应当能满足平均耐久要求和相对的瞬时峰值功率要求。然而为了满足这样的峰值功率是不经济且不实用的。系统通过能够储备的电能得到显著改善，当需要高功率时从主要能量源获取然后在控制下发射高压脉冲传输。此时，超级电容为短时所需功率和额定功率不匹配时提供一个简单，可靠的缓冲。这个功能减小了系统的形状和成本并改善了系统的性能和可靠性。   图4  应用实例 超级电容有两个主要用途。第一个是在主能源不足时作为临时补充能源和额外的短时功能能源。这里当超级电容作为主要能量供给装置时，超级电容已经成为相对于电池的另一个选择，同时还有当主动力失效时的后备能源作用。 超级电容的第二个作用是峰值供能。这种情况下超级电容不仅可以单独在需要高功率传送的系统使用，而且还能在一些不仅需要持续功率放电功能也需要高载荷脉冲功率的系统中作为电池的后续能源使用。这里超级电容起到了高功率传输时对电池的缓解作用，从而增加了电池的使用寿命同时缩小了电池的尺寸。 尽管现在电池作为主要能量源和能量存储/峰值功率传输设备得到普遍应用，但是超级电容正成为能量存储和高功率传输设备而被逐渐采用。 事实上，任何应用场合都需要电能的存储和快速的充放电功能这就是超级电容的市场潜力。下表给出的是超级电容在市场领域的应用情况。