鉅大LARGE | 點擊量:2264次 | 2019年12月15日
超級電容具有哪些用途?使用超級電容有哪些需要注意的事項?
超級電容器具有非常廣泛的用途。與燃料電池等高能量密度物質(zhì)相結合,超級電容器提供快速的能量釋放,滿足高功率的需求,從而使燃料電池可以僅作為能量源的使用。目前,超級電容器的能量密度可高達20kW/kg,并已經(jīng)開始搶占傳統(tǒng)電容器和電池之間的市場。
在要求高可靠性而對能量要求不高的應用中,可以用超級電容器來取代傳統(tǒng)電池,也可以將超級電容器和電池結合起來,應用在對能量有要求很高的場合,而可以采用體積更小、更經(jīng)濟的電池。
超級電容器的ESR值很低,從而可以輸出更大的電流,也可以快速的吸收大電流。同化學充電原理相比,超級電容器的工作原理使這種產(chǎn)品性能更穩(wěn)定,因此,超級電容器的使用壽命會更長。對于像電動工具、玩具這種需要快速充電的設備來說,超級電容器無疑是最理想的電源。
一些產(chǎn)品適合采用電池、超級電容器的混合系統(tǒng),超級電容器的使用可以避免為了獲得更多能量而使用大體積的電池。如消費電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機就是例子,超級電容器的使用使數(shù)碼相機可以采用更便宜的堿性電池而不是使用昂貴的Li離子電池。
超級電容器單元cell的額定電壓范圍為2.5~2.7V,因此,很多應用中需要使用多個超級電容器單元。當串聯(lián)這些單元時,設計工程師需要考慮單元間的平衡和充電情況。
任何超級電容器都會在通電情況下,通過內(nèi)部并聯(lián)電阻放電,這個放電電流稱為漏電流,它影響超級電容器單元的自放電。同某些二級電池技術相似,超級電容器的電壓在串聯(lián)使用時也需要平衡,因為超級電容存在漏電流,內(nèi)部并聯(lián)電阻的大小決定串聯(lián)的超級電容器單元上的電壓分配。當超級電容器的電壓穩(wěn)定后,各個單元上的電壓將隨著漏電流不同而發(fā)生變化,而不是隨著容值不同而變化。漏電流越大,額定電壓就越小,反之,漏電流小,額定電壓就高。這是因為,漏電流會造成超級電容器單元的放電,使電壓降低,而這個電壓會隨后影響和它串聯(lián)在一起的其他單元的電壓,這里假定這些串連的單元都使用同一個恒定電壓供電。
為了補償漏電流變化,常采用的方法就是在每一個單元旁邊并聯(lián)一個電阻,去控制整個單元的漏電流。這種方法有效地降低了各單元之間的相應并聯(lián)電阻的變化。
另一個推薦使用的方法是主動單元平衡法activecell-balancing,使用這種方法,每一個單元都會被主動的監(jiān)視,當有電壓變化時,即進行互相的平衡。這種方法可以降低單元上的任何額外負載,使工作效率大大提高。
如果電壓超過單元額定電壓,將會縮短單元使用壽命。對于高可靠性超級電容器來說,如何維持電壓在要求范圍內(nèi)是關鍵的一點,必須控制充電電壓,以保證它不能超過每個單元額定電壓。
超級電容器具有非常廣泛的用途。與燃料電池等高能量密度物質(zhì)相結合,超級電容器提供快速的能量釋放,滿足高功率的需求,從而使燃料電池可以僅作為能量源的使用。目前,超級電容器的能量密度可高達20kW/kg,并已經(jīng)開始搶占傳統(tǒng)電容器和電池之間的市場。
在要求高可靠性而對能量要求不高的應用中,可以用超級電容器來取代傳統(tǒng)電池,也可以將超級電容器和電池結合起來,應用在對能量有要求很高的場合,而可以采用體積更小、更經(jīng)濟的電池。
超級電容器的ESR值很低,從而可以輸出更大的電流,也可以快速的吸收大電流。同化學充電原理相比,超級電容器的工作原理使這種產(chǎn)品性能更穩(wěn)定,因此,超級電容器的使用壽命會更長。對于像電動工具、玩具這種需要快速充電的設備來說,超級電容器無疑是最理想的電源。
一些產(chǎn)品適合采用電池、超級電容器的混合系統(tǒng),超級電容器的使用可以避免為了獲得更多能量而使用大體積的電池。如消費電子產(chǎn)品中的數(shù)碼相機就是例子,超級電容器的使用使數(shù)碼相機可以采用更便宜的堿性電池而不是使用昂貴的Li離子電池。
超級電容器單元cell的額定電壓范圍為2.5~2.7V,因此,很多應用中需要使用多個超級電容器單元。當串聯(lián)這些單元時,設計工程師需要考慮單元間的平衡和充電情況。
任何超級電容器都會在通電情況下,通過內(nèi)部并聯(lián)電阻放電,這個放電電流稱為漏電流,它影響超級電容器單元的自放電。同某些二級電池技術相似,超級電容器的電壓在串聯(lián)使用時也需要平衡,因為超級電容存在漏電流,內(nèi)部并聯(lián)電阻的大小決定串聯(lián)的超級電容器單元上的電壓分配。當超級電容器的電壓穩(wěn)定后,各個單元上的電壓將隨著漏電流不同而發(fā)生變化,而不是隨著容值不同而變化。漏電流越大,額定電壓就越小,反之,漏電流小,額定電壓就高。這是因為,漏電流會造成超級電容器單元的放電,使電壓降低,而這個電壓會隨后影響和它串聯(lián)在一起的其他單元的電壓,這里假定這些串連的單元都使用同一個恒定電壓供電。
超級電容還能夠應用于小型的機械設備上,應用于小型設備上的超級電容主要是微型的超級電容設備,而上文所講的應用于汽車領域的超級電容則是大尺寸的電容設備。應用于小型機械設備的超級電容就目前而言,在運輸行業(yè)以及自然資源采集的行業(yè)有著非常好的前景,特別是用于交通運輸行業(yè)的制動系統(tǒng)。在自然能源的采集行業(yè)里,超級電容因為有著充放電快、循環(huán)壽命長的特點,能夠減少電池的更換,為采集設備提供能量。
超級電容使用的注意事項
在超級電容使用的過程中,應該注意以下的事項。首先,在使用超級電容設備之前,應該確保電路中的電壓符合使用標準,這樣就可以避免對電容的損壞;其次,超級電容應該遠離熱源,這樣就可以避免外部環(huán)境的溫度對電容壽命的影響;最后,也是非常重要的一點,超級電容要和各種工作裝置串聯(lián)使用,這樣才能使超級電容能夠達到工作的目的。