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超级电容简介

发布于2019-01-06 13:31:31    文章来源:本站

电容器,是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。一般来说它具有以下优点:首先是充电速度超快,不管电容有多大容量,只要电流够,一两秒搞定没问题。其次是耐充,几十万次没问题,而且能量不衰减第三是放电速度极快,或者说能够承载的功率高,这也是电池所不能比的。第四是效率高,由于是物理变化,它的能量转换效率远非化学变化的电池可比。就像普通事物都具有两面性,电容也有一个明显的缺点:它的电容量极小。这从它常用的单位微法就能看出来。1微法等于百万分之一法拉。而1法拉约为0.638毫安时。拿我们常见的五号充电电池2500毫安时折算一下,与40万个一万微法的电容相当。这样的电容显然不能为车辆储能。
随着技术的发展,超级电容应运而生。它是通过极化电解质来实现储能,但与普通电容一样属于物理变化而非电池那样的化学变化。这个特殊的属性使得它的性质介于电容和电池之间,集合了二者的优点。它在充放电速度、耐冲性和放电特性上与电容完全一样的基础上,容量有了质的提升。但也有明显的缺点,由于超级电容是是由两块电极之间夹一层绝缘电介质构成,无论如何两块电极之间都会有电子的流动,这样就会造成储存电量的减少,超级电池充满电之后过一段时间就可能没电了。
因此超级电容就有具备了用作电动汽车辅助能源系统。我们以混动汽车为例,在收油或踩刹车的过程中,特制的发电机可以产生足够大的电能在几秒钟之内就将这个超级电容充满。然后在加速过程中,发电机不工作,超级电容为所有的电气系统提供电能。简单概括一下就是超级电容具有负载均衡作用,电池的放电电流减少使用电池的可利用能量、使用寿命得到显著提高。如果超级电容用完了还没有充电机会(例如一直加油),蓄电池还能协同工作。然后只要又一次几秒钟的收油机会,超级电容又会立刻充满。此时它除了给电气系统供电以外,还能慢慢释放电能为蓄电池充电。如此二者协调搭配,可以做到完全无需用发动机正常工作的能量来发电,实现最理想的能量回收。
 
超级电容解剖模型
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超级电容解剖模型