如何正确使用超级电容

       超级电容器具有非常广泛的用途。与燃料电池等高能量密度物质相结合,超级电容器提供快速的能量释放,满足高功率的需求,从而使燃料电池可以仅作为能量源的使用。目前,超级电容器的能量密度可高达20kW/kg,并已经开始抢占传统电容器和电池之间的市场。

       在要求高可靠性而对能量要求不高的应用中,可以用超级电容器来取代传统电池,也可以将超级电容器和电池结合起来,应用在对能量有要求很高的场合,而可以采用体积更小、更经济的电池。

       超级电容器的ESR值很低,从而可以输出更大的电流,也可以快速的吸收大电流。同化学充电原理相比,超级电容器的工作原理使这种产品性能更稳定,因此,超级电容器的使用寿命会更长。对于像电动工具、玩具这种需要快速充电的设备来说,超级电容器无疑是最理想的电源。

       一些产品适合采用电池、超级电容器的混合系统,超级电容器的使用可以避免为了获得更多能量而使用大体积的电池。如消费电子产品中的数码相机就是例子,超级电容器的使用使数码相机可以采用更便宜的碱性电池而不是使用昂贵的Li离子电池。

       超级电容器单元cell的额定电压范围为2.5~2.7V,因此,很多应用中需要使用多个超级电容器单元。当串联这些单元时,设计工程师需要考虑单元间的平衡和充电情况。

       任何超级电容器都会在通电情况下,通过内部并联电阻放电,这个放电电流称为漏电流,它影响超级电容器单元的自放电。同某些二级电池技术相似,超级电容器的电压在串联使用时也需要平衡,因为超级电容存在漏电流,内部并联电阻的大小决定串联的超级电容器单元上的电压分配。当超级电容器的电压稳定后,各个单元上的电压将随着漏电流不同而发生变化,而不是随着容值不同而变化。漏电流越大,额定电压就越小,反之,漏电流小,额定电压就高。这是因为,漏电流会造成超级电容器单元的放电,使电压降低,而这个电压会随后影响和它串联在一起的其他单元的电压,这里假定这些串连的单元都使用同一个恒定电压供电。

       为了补偿漏电流变化,常采用的方法就是在每一个单元旁边并联一个电阻,去控制整个单元的漏电流。这种方法有效地降低了各单元之间的相应并联电阻的变化。

       另一个推荐使用的方法是主动单元平衡法activecell-balancing,使用这种方法,每一个单元都会被主动的监视,当有电压变化时,即进行互相的平衡。这种方法可以降低单元上的任何额外负载,使工作效率大大提高。

       如果电压超过单元额定电压,将会缩短单元使用寿命。对于高可靠性超级电容器来说,如何维持电压在要求范围内是关键的一点,必须控制充电电压,以保证它不能超过每个单元额定电压。

       超级电容最重要的是在汽车工业领域中的应用。我们都知道,汽车的智能控制系统(即轻型混合动力系统)的电路系统就需要用到电容,以前的普通电容储存的电能容量有限,使得汽车在不断地启动与停车中,造成蓄电池的工作情况始终不稳定,发生着很大的变化。随着汽车汽车工业的发展,以及超级电容的问世,这样的情况得到了相应的解决。超级电容的电能储存量大,电能的比能量比较低,这样即使在不停地停车与启动的过程中也能够保持一个稳定的电能量,这就使得汽车能够保持稳定的行驶。而且在汽车行驶的过程中,超级电容还能够迅速地、高效地吸收电动车制动的再生能,这样就可以使电池的寿命延长,使汽车的续驶里程得到极大的提高。这就是超级电容在汽车工业领域中的应用。

       超级电容还能够应用于小型的机械设备上,应用于小型设备上的超级电容主要是微型的超级电容设备,而上文所讲的应用于汽车领域的超级电容则是大尺寸的电容设备。应用于小型机械设备的超级电容就目前而言,在运输行业以及自然资源采集的行业有着非常好的前景,特别是用于交通运输行业的制动系统。在自然能源的采集行业里,超级电容因为有着充放电快、循环寿命长的特点,能够减少电池的更换,为采集设备提供能量。

超级电容使用的注意事项

       在超级电容使用的过程中,应该注意以下的事项。首先,在使用超级电容设备之前,应该确保电路中的电压符合使用标准,这样就可以避免对电容的损坏;其次,超级电容应该远离热源,这样就可以避免外部环境的温度对电容寿命的影响;最后,也是非常重要的一点,超级电容要和各种工作装置串联使用,这样才能使超级电容能够达到工作的目的。

source:http://www.juda.cn/news/14755.html

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