超級電容 |
一文看懂什么是超級電容以及如何選擇合適的超級電容器 儲能產(chǎn)品百花齊放的今天,具有超大功率、超大電流、超寬工作范圍、超高平安性、超長壽命等儲能特點的超級電容(法拉級電容)單獨使用,以及與其他儲能產(chǎn)品的復(fù)合使用成為主流。對于使用者而言,選擇適合的超級電容至關(guān)重要。
1.超級電容的特性
讓我從功率特性、儲能特性、環(huán)境特性和平安特性等方面了解下。
超級電容首先是個電容,電容做到法拉級是前所未有的事情。超級”二字,即與一般的電容相比,其具有超大電能量存儲能力,而同時它還保留了超強的功率特性。這為某些應(yīng)用—快充快放、快充慢放(長放電時間)慢充快放提供了機會。
此外,超級電容還具備其他一些獨特的儲能優(yōu)勢:
環(huán)境:超級電容器的工作溫度為-40℃~70℃,基本滿足大部分環(huán)境要求;
平安:針刺、擠壓、振動、沖擊、燃燒等都不會爆炸;
壽命:充放電可達(dá)1百萬以上循環(huán),一般應(yīng)用10年以上不成問題。
2.哪些情景會應(yīng)用到超級電容器?
如果你需要一個器件,具有大功率特性,還需一定能量驅(qū)動用電器,臨時免維護,寬的溫度范圍內(nèi)使用,特別是零下三四十度對平安性要求比擬嚴(yán)格的場所,時候選擇一款合適的超級電容。
瞬間大功率,如無人機彈射裝置;
短時間電流供給,如警用手電筒;
頻繁加速(下行)減速(上行)工況,如制動能量回收裝置;
極端嚴(yán)寒天氣或電池失效狀態(tài)下的柴油車輛發(fā)動;
風(fēng)力發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電、核能等發(fā)電端的備用電源;
各類短命命、高可靠、免維護、高功率密度備用電源;
3.選擇超級電容器前應(yīng)該知道的信息
那么什么樣的超級電容器能夠滿足你需求?超級電容有哪些至關(guān)重要的參數(shù)呢?以集星科技的超級電容產(chǎn)品體系來進行說明。其主要參數(shù)有電壓(V容量(F和額定電流(A
超級電容具體應(yīng)用中的功率要求、放電時間及系統(tǒng)電壓變化對器件選擇起決定作用。簡單來說,兩類參數(shù)是必需明確:1工作電壓范圍;2功率輸出值或者繼續(xù)多長時間的電流輸出。
4.如何計算所需超級電容器容量
1恒電流,即超級電容工況中的電流和繼續(xù)時間一定的情況下:
C=It/Vwork-Vmin
例如:工作起始電壓 Vwork=5V工作截止電壓 Vmin=4.2V工作時間 t=10工作電源 I=100mA =0.1A 所需電容容量為:C=0.1*10/5-4.2=1.25F
此種情況選擇容量為5.5V1.5F產(chǎn)品即可。
2恒功率,即功率輸出值一定的情況下
C*ΔU2/2=PT
例如,200KW功率下持續(xù)放電10秒,工作電壓范圍為450V-750V所需電容容量:C=2*20kw*10/7502-4502=11F
故電壓在750V以上11F容量的電容器(儲能系統(tǒng))能夠滿足此需求。
如計算后的電容容量不在單體范圍內(nèi),可將多個超級電容器串并聯(lián)組成模組,以滿足客戶具體所需。
多電容器并聯(lián)計算公式:C=C1+C2+C3++Cn
多電容器串聯(lián)計算公式:1/C=1/C1+1/C2++1/Cn
5.其他產(chǎn)品選擇的建議
1高電壓系列產(chǎn)品在多數(shù)情況下具有優(yōu)勢
多家公司推出的2.85V和3.0V產(chǎn)品,那么高電壓產(chǎn)品有哪些優(yōu)勢?
壽命指數(shù)(1,000,000循環(huán)壽命)不變,相同體積下,比功率和比能量提升。
功率和能量不變的情況下,減少單體數(shù)量,降低整體系統(tǒng)重量,實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。
2滿足特殊需求
若遇特殊應(yīng)用需求,單純的電壓值參考意義并不大。例如65℃以上高溫,2.5V系列產(chǎn)品不失為一個好選擇。需要注意的同所有電化學(xué)元器件一樣,環(huán)境溫度會極大影響超級電容器的壽命,高溫環(huán)境下每降低10℃,壽命將增加一倍。
本文未對超級電容的結(jié)構(gòu)和電極資料進行說明,因非量化的參數(shù)對超級電容的實際選擇意義并不大。需要注意的目前尚無萬能的儲能元器件,多種儲能器件復(fù)合使用成為佳選擇。同樣超級電容利用其他儲能器件來發(fā)揚自己的優(yōu)點,揚長避短,也正在成為主流。
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| 發(fā)布時間:2017.04.11 來源: |
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