超級電容范文10篇

超級電容范文10篇這一期我們就將揭曉謎底了，來看看超級電容的優(yōu)缺點吧！

優(yōu)點連連看

從上一期敘述的電容器機理我們可以看到，任何電容器的充放電都是物理過程，僅僅發(fā)生自由電荷在極板上和外電路中的流淌，而不需要像電池那樣在兩個極板上和極板之間的電解質里發(fā)生化學反應。這使得電容器的充放電速度比電池高若干個數(shù)量級。高速充放電除了使得新聞中經(jīng)常報道的快速充電成為可能之外，還可以在短時間內(nèi)供應相當大的供電功率，這點也是電池力所不能及的。事實上，電池車的一個老大難問題就是汽車在啟動或者爬坡的時候，發(fā)動機短時間內(nèi)需要相當大的輸出功率，而電池很難滿意這點。由于物理過程相比化學過程的可逆性要好，電容器的使用壽命、充放電效率相對于電池來說也具有顯著的優(yōu)越性。

超級電容也同樣具備這些優(yōu)點。超級電容器的充放電電流可以很大。這一方面使得超級電容可以在極短時間，比如幾分鐘甚至十幾秒內(nèi)完成大部分充電過程。在超級電容器的報道中，經(jīng)常強調這一快速充電力量來吸引讀者的眼球——現(xiàn)有鋰電池動輒需要幾個小時甚至十幾個小時的充電時間，相比之下真是如同龜速了。其次，大的充放電電流帶來大的輸入輸出功率。這使得超級電容特殊適合于跟別的直流電機、電源或者電池協(xié)作使用，用于啟動、爬坡、剎車等需要瞬間供應高功率輸出或者高功率儲能的場合。這些場合上超級電容的應用可以省去大功率電源或者繁瑣的變壓裝置的配置，能有效降低總的系統(tǒng)成本。這個特性也是目前最有利于超級電容應用的一個特性。

此外，超級電容器的正常充放電過程不發(fā)生化學反應，而電池則恰好相反，充放電都要依靠于電化學過程。這同樣為超級電容帶來兩個明顯的優(yōu)勢。一方面我們知道，實際發(fā)生的任何化學反應的可逆性都不行能是100%，因而蓄電池每一次使用，都會造成電池內(nèi)部的化學物質發(fā)生一點不行逆的變化，因而電池的壽命削減，容量減小。通常電池充放電幾百到幾千個周期后，容量的衰減就會嚴峻到已經(jīng)沒有有用價值。而超級電容中發(fā)生的物理過程理論上可以有100%的可逆性，實際上也可以在幾萬甚至十幾萬個周期內(nèi)正常使用。假如蘋果能用上超級電容，到時候埋怨電池老化用不了多久的聲音就會削減很多了。

另一方面，化學過程遵守阿倫尼烏斯方程，反應速率隨著溫度的指數(shù)函數(shù)變化。這使得電池只能工作在比較狹窄的工作區(qū)間內(nèi)。在溫度過高時電池可能由于放電過快而過熱，導致電池毀壞，乃至起火，最嚴峻的狀況下還可能引起爆炸——手機電池爆炸傷人的新聞近年來時有報道。在溫度過低時電池則不能正常放電，供應不了足夠的電源給外部。在高緯度寒冷地區(qū)這點經(jīng)常造成電器不能正常使用，例如在東北或者北歐、加拿大。而超級電容器依靠的物理過程受影響則相對小得多，可以正常使用的溫度范圍也就比電池要寬很多。熱帶沙漠的酷暑或者地球三極的寒冷，都不足以造成阻礙。

和傳統(tǒng)電容相比，超級電容或者說雙電層電容還有一個額外的好處。當充電電壓高于擊穿電壓時，傳統(tǒng)電容的兩極板之間的電介質發(fā)生由絕緣體向導體的轉變，阻抗急劇下降，放電電流失控增大。這時很簡單在瞬間發(fā)生短路、過熱甚至起火、電擊等各種事故。而雙電層電容被充電時，假如電壓高于電解質的分解電壓，則是電解質發(fā)生電解，電容器的內(nèi)阻特別大，不會發(fā)生此類事故，為操供應充分的操作時間來避開事故發(fā)生。這就似乎氣球內(nèi)部壓力過大時整個氣球會砰的一聲炸成碎片，而活性炭儲氣就不會發(fā)生同樣的問題。

也不是十全十美

事物都早有著兩面件的，超級電容和電池相比，也同樣有著明顯的缺點。目前，超級電容最大的缺點就是——其儲能密度仍舊明顯偏低。即使性能最好的超級電容，實際可用的儲能密度也只有鋰電池的幾分之一。由于電解質和極板較重，單位重量的超級電容儲能和鋰電池相比更少。鋰電池車充電一次可以跑200公里，結構類似的超級電容車則跑不到20公里就電力耗盡必需重新充電了。

此外，超級電容能供應的電壓受到電解質分解電壓的限制，一般都比較低，在需要高電壓的場合表現(xiàn)不利。而且超級電容的放電電壓正如我們前面看到的，會隨著放電過程的進行明顯降低。這使得超級電容也不能用于對電壓穩(wěn)定性要求高的場合。另一方面，超級電容的制造加工工藝仍未成熟，大規(guī)模生產(chǎn)和應用的成本較高。最終，液態(tài)電解質的超級電容器仍舊是主流，電解液的泄漏對于環(huán)境是個潛在的危急因素——盡管并不比同樣使用液態(tài)電解質的鉛酸電池等傳統(tǒng)蓄電池更危急。

這些缺點限制了超級電容的使用場合，使得迄今為止超級電容僅僅用于少數(shù)和蓄電池或者燃油發(fā)動機協(xié)作，在短時間內(nèi)以相當高的功率進行充放電的場合，并沒有得到廣泛應用。值得一提的是，中國在電動車應用開發(fā)領域處于世界領先的位置。超級電容的應用也是如此。用超級電容作為儲能裝置的試驗性電動車已經(jīng)有幾家公司進行了生產(chǎn)。

超級電容范文第2篇變電直流屏；超級電容；充電電路

隨著世界科學技術的進展，隨之產(chǎn)生了很多新型元器件并運用在各個領域，超級電容是其中之一，它是一種特地用于儲能的特種電容，實現(xiàn)了電容量由微法向法拉級的飛躍，是一種抱負的大功率物理電源。它不需要任何維護和保養(yǎng)，壽命長達10年以上，用它來代替老式電容儲能硅整流直流屏和蓄電池直流屏將產(chǎn)生革命性的進步。

首先我們將超級電容直流屏與蓄電池直流屏的性能進行對比。

1、蓄電池過充電、過放電都會縮短使用壽命，而超級電容不存在過充電、過放電的問題，只需限制每一個超級電容單元的最高充電電壓就行了。

2、蓄電池有較大的維護量，即便是免維護蓄電池，同樣需要維護；而超級電容只需定期檢測其容量是否下降就行了，做到了真正意義上的免維護。

3、蓄電池一旦過放電，要恢復其容量得充電數(shù)小時；而超級電容恢復到額定電壓，僅需幾分鐘。

電網(wǎng)停電后，直流屏依靠蓄電池放電來維持直流母線電壓，電池組的能量畢竟有限。停電時間過長，會使電池的能量放完，如不加限制，必定會導致電池組電壓下降到終止電壓以下而受損，甚至無法再充電而報廢。而超級電容當電網(wǎng)停電后，在帶有常常性負荷的狀況下仍可保證幾百次的跳閘和數(shù)次合閘。假如是母線短路，引起電網(wǎng)電壓過低，只要繼電愛護能正確動作，在短短的幾秒鐘內(nèi)，更能牢靠的跳閘，事故跳閘后，沒有必要維持肯定時間的直流供電。當事故處理完畢后，電網(wǎng)恢復供電，在幾分鐘內(nèi)，將超級電容布滿電，實施合閘。

為了解決串聯(lián)超級電容分壓不均長期使用而損壞的問題，美國MAXC(DOUBLELAYERCAPACITORSPRODUCTINFORMATION另外，電梯的使用也帶來了巨大的能耗，由于電梯需要24小時不間斷的運行，不能像電燈一樣，用的時候打開，不用的時候關閉。所以，越來越多的人開頭提倡走樓梯，削減電梯的使用，和討論電梯的節(jié)能技術。下面就簡要介紹電梯的組成和工作原理，超級電容的含義和特點以及超級電容儲能電梯節(jié)能技術的詳細應用。

一、電梯的組成和工作原理

電梯作為一種特別的垂直升降機，它的動力由電動機來供應，主要作用是在運輸貨物或是在建筑中承載人。電梯可以分文兩種，一種為廂式，另一種為臺階式，也就是人們說的自動電梯。電梯作為一種固定式的快速升降裝置，主要應用于高層建筑中。

電梯的主要部分是轎廂與廳門、導軌、曳引機、平安裝置、對重裝置、信號操縱系統(tǒng)等。這些重要組成部分被安裝在高層建筑預留的的井道和設備機房中。電梯在運行的過程中，一般會用鋼絲繩進行機械摩擦傳動，鋼絲繩通過曳引機上的滑輪，然后在鋼絲繩的兩端分別連接上轎廂和對重裝置，最終，電梯的電動機來驅動曳引機，使曳引機上的滑輪轉動，引導轎廂不斷地升或降。

二、超級電容的含義和特點

超級電容即超級電容器還可以稱為電化學電容器，它是近代漸漸進展起來的一種全新的能量儲存裝置。它是傳統(tǒng)電容器，又是電池，它既能夠汲取電能，又可以發(fā)電，是一種特別的電源，它用來儲存能量的裝置與傳統(tǒng)的化學電源不同，它是的裝置是具有氧化還原性質的假電容的電荷和雙電層。

超級電容所具有的主要優(yōu)點是：瞬間功率高，最高可以達到可達5000W/KG，相當于10塊電池的電功率;充電、放電的時間很短，要達到超級電容額定容量的95%，最短只需要大約10秒;使用壽命長，超級電容的使用次數(shù)最多可以達到50萬次，而且超級電容沒有“記憶效應”;適應性強，超級電容可以在-40℃～+70℃的溫度范圍中進行正常工作;放電、充電的力量極強，與一般的電池或電容器相比，它的能量轉換率極高，在超級電容運行過程中，能量的損失很小;產(chǎn)品的原材料、超級電容的使用、超級電容的回收處理過程都沒有污染，是一種現(xiàn)在所提倡的綠色環(huán)保電源。

三、超級電容在電梯節(jié)能中的應用分析

（一）超級電容在電梯節(jié)能設備中的主要工作原理

超級電容在電梯節(jié)能設備中的主要工作原理是：當電梯運行的過程中，電梯的電機會不斷的釋放出大量的再生能源，這時就是超級電容起作用的時候，超級電容將電梯電機所釋放出來的能量進行儲存，使超級電容具有可以充電的作用。當超級電容的電布滿之后就會停止對能量的汲取。這種方式既可以實現(xiàn)再生資源的充分利用，又不會對電網(wǎng)，電梯元件造成損壞。

（二）超級電容放電狀態(tài)的時間確定

超級電容不僅可以用來汲取電梯時放的再生資源，還可以對電梯進行放電，為電梯供應動力，推動電梯運行。超級電容主要為電梯的開頭到勻速這段時間進行放電。當電梯開頭啟動運行的時候，就可以將超級電容與電梯直接連接為電梯的運行供應電力，當電梯達到勻速運動狀態(tài)時，再用預定電網(wǎng)將超級電容從電梯直接供電系統(tǒng)中替換出來，對超級電容進行充電過程，如此循環(huán)往復。

電梯運行過程中的速度變化是超級電容詳細放電時間確定的依據(jù)，超級電容的詳細放電時間主要受電梯的啟動時間，加速時間的影響。作為超級電容的選型參數(shù)，它影響著超級電容的電容量水平和超級電容的價格。對于超級電容來說，放電時間越長，超級電容的電容量就越大，價格也就越貴。

（三）超級電容的工作選擇

由于超級電容頻繁的儲電和放電會消耗大量的能量，考慮到超級電容和電梯的使用頻率和使用次數(shù)，工作人員適當?shù)南鳒p了超級電容和轉換器電機之間工作電壓的差值，通過這種方法可以削減超級電容儲電和放電而消耗得大量能量。另外，考慮到超級電壓壽命的問題，超級電容的電壓會被調整在額定電壓到一半額定電壓這一范圍內(nèi)。由于，一般的狀況中，電梯一年大約會運行18萬次，電梯的壽命在12年左右，那么電梯在它的運行壽命中總共會運行大約260萬次，而在這期間，超級電容的充電和放電次數(shù)各占一半。但是，就目前的技術來說，超級電容深度充放電循環(huán)使用次數(shù)最高為50萬次，所以為了在削減能量損耗的前提下最大限度的提超群級電容的壽命就需要將超級電容的工作電壓設定在額定電壓到一半額定電壓這一范圍內(nèi)。

（四）超級電容器組均壓裝置

由于受到目前技術的限制，在制作超級電容的時候很難能夠使超級電容單體之間完全的相同，在單體內(nèi)部的電阻等方面就存在著很大的差異，而且這種差異的存在也會造成單體串聯(lián)或并聯(lián)時分壓不均的現(xiàn)象，就會進一步使超級電容中單體的使用壽命大大縮減，從而影響超級電容的整體壽命和工作效率。為了保證超級電容的使用壽命，使超級電容內(nèi)部的每一個單體都最大限度的發(fā)揮自己的作用，就需要在超級電容中安裝一個平衡電壓的裝置，保證單體之間的電壓相同。

四、超級電容工作下的電梯節(jié)能系統(tǒng)的優(yōu)點

第一，與傳統(tǒng)的電梯系統(tǒng)相比，在具有超級電容工作下的電梯系統(tǒng)更具有節(jié)能的特點，它可以對電梯電機產(chǎn)生的再生能源進行儲存，并再次轉換成電能用于電梯的啟動和加速狀態(tài)。

其次，將超級電容作為儲能的裝置可以削減再生能源