超级电容器能当电池吗 [超级电容器和电池的区别]

1、本文格式为word版，下载可任意编辑超级电容器能当电池吗 超级电容器和电池的区别 你知道什么是超级容电器吗?电池与它的区分又是什么呢?下面就跟着我一起来看看吧。 超级电容器与电池的比较 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，假如过放可能造成永久性破坏。 超级电容器的荷电状态(soc)与电压构成简洁的函数，而电池的荷电状态则包括多样简单的换算。 超级电容器与其体积相当的传统电容器

2、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。在一些功率打算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，相反假如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。 如何选择超级电容器 超级电容器的两个主要应用：高功率脉冲应用和瞬时功率保持。高功率脉冲应用的特征：瞬时流向负载大电流;瞬时功率保持应用的特征：要求持续向负载供应功率，持续时间一般为几秒或几分钟。瞬时功率保持的一个典型应用：断电时磁盘驱动头的复位。不

3、同的应用对超电容的参数要求也是不同的。高功率脉冲应用是利用超电容较小的内阻(r)，而瞬时功率保持是利用超电容大的静电容量(c)。 两种计算公式和应用实例 c(f)： 超电容的标称容量; r(ohms)： 超电容的标称内阻; esr(ohms)：1kz下等效*电阻; uwork(v)： 在电路中的正常工作电压 umin(v)： 要求器件工作的最小电压; t(s)： 在电路中要求的保持时间或脉冲应用中的脉冲持续时间; udrop(v)： 在放电或大电流脉冲结束时，总的电压降; i(a)： 负载电流; 瞬时功率保持应用 超电容容量的近似计算公式，该公式依据，保持所需能量=超电容削减能量。 保持期间所

4、需能量=1/2i(uwork+ umin)t; 超电容削减能量=1/2c(uwork2 -umin2)， 因而，可得其容量(忽视由ir引起的压降)c=(uwork+ umin)t/(uwork2 -umin2) 实例： 假设磁带驱动的工作电压5v，平安工作电压3v。假如直流马达要求0.5a保持2秒(可以平安工作)，那么,依据上公式可得其容量至少为0.5 f。 由于5v的电压超过了单体电容器的标称工作电压。因而，可以将两电容器*。如两相同的电容器*的话，那每只的电压即是其标称电压2.5v。 假如我们选择标称容量是1f的电容器，两串为0.5f。考虑到电容器-20%的容量偏差，这种选择不能供应足够的

5、裕量。可以选择标称容量是1.5f的电容器，能供应1.5f/2=0.75f。考虑-20%的容量偏差，最小值1.2f/2=0.6f。这种超级电容器供应了充分的平安裕量。大电流脉冲后，磁带驱动转入小电流工作模式，用超电容剩余的能量。 在该实例中，均压电路可以确保每只单体不超其额定电压。 脉冲功率应用 脉冲功率应用的特征：和瞬时大电流相对的较小的持续电流。脉冲功率应用的持续时间从1ms到几秒。 设计分析假定脉冲期间超电容是唯一的能量供应者。在该实例中总的压降由两部分组成：由电容器内阻引起的瞬时电压降和电容器在脉冲结束时压降。关系如下： udrop=i(r+t/c) 上式表明电容器必需有较低的r和较高的

6、c压降udrop才小。 对于多数脉冲功率应用，r的值比c更重要。以2.5v1.5f为例。它的内阻r可以用直流esr估量，标称是0.075ohms(dc esr=ac esr*1.5= 0.060ohms*1.5=0.090ohms)。额定容量是1.5f。对于一个0.001s的脉冲，t/c小于0.001ohms。即便是0.010的脉冲t/c也小于0.0067ohms，明显r(0.090ohms)打算了上式的udrop输出。 实例： gsm/gprs无线调制解调器需要一每间隔4.6ms达2a的电流，该电流持续0.6 ms。这种调制解调器现用在笔记本电脑的pcmcia卡上。笔记本的和pcmcia连接

7、的限制输出电压3.3v+/-0.3v笔记本供应1a的电流。很多功率放大器(pa)要求3.0v的最小电压。对于笔记本电脑输出3.0v的电压是可能的。到功率放大器的电压必需先升到3.6v。在3.6v的工作电压下(最小3.0v)，允许的压降是0.6v。 选择超级电容器(c：0.15f,ac esr：0.200ohms,dc esr：0.250ohms)。对于2a脉冲，电池供应大约1a，超电容供应剩余的1a。依据上面的公式，由内阻引起的压降：1a0.25ohms=0.25v。i(t/c)=0.04v它和由内阻引起的压降相比是小的。 结论 不管是功率保持还是功率脉冲应用都可以用上公式计算.当电路的工作电压超过超电容的工作电压时，可以用相同的电容器*.一般地，*应当保持平衡以确保电压平均安排.在脉冲功率应用中由超电容内阻引起的压降通常是次要因素。电容器超低的内阻供应一种克服传统电池系统阻抗大的全新的解