超級電容器能量密度功率密度怎么計算
2023-11-27 20:00:05
作者:蔡金盛
對于超級電容的選擇,功率要求、放電時間及系統電壓變化起決定作用。超級電容器的輸出電壓降由兩部分組成,一部分是超級電容器釋放能量;另一部分是由于超級電容器內阻引起。兩部分誰占主要取決于時間,在非常快的脈沖中,內阻部分占主要的,相反在長時間放電中,容性部分占主要。
參數選擇
以下基本參數決定選擇的電容器的大小:
1、最高工作電壓;
2、工作截止電壓;
3、平均放電電流;
4、放電時間多長。
超級電容器和電池的選擇方法
超級電容器和電池比較有如下特性:
a.超低串聯等效電阻(LOW ESR),功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數十倍以上,適合大電流放電,(一枚4.7F電容能釋放瞬間電流18A以上)。
b.超長壽命,充放電大于50萬次,是Li-Ion電池的500倍,是Ni-MH和Ni-Cd電池的1000倍,如果對超級電容每天充放電20次,連續使用可達68年。
c.可以大電流充電,充放電時間短,對充電電路要求簡單,無記憶效應。
d.免維護,可密封。
f.超級電容可以串并聯組成成超級電容模組,可耐壓儲存更高容量。
具體選擇方法:超級電容器不同于電池,在某些應用領域,它可能優于電池。有時將兩者結合起來,將電容器的功率特性和電池的高能量存儲結合起來,不失為一種更好的途徑。超級電容器在其額定電壓范圍內可以被充電至任意電位,且可以完全放出。而電池則受自身化學反應限制工作在較窄的電壓范圍。超級電容器的荷電狀態(SOC)與電壓構成簡單的函數,而電池的荷電狀態則包括多樣復雜的換算。超級電容器與其體積相當的傳統電容器相比可以存儲更多的能量,電池與其體積相當的超級電容器相比可以存儲更多的能量。在一些功率決定能量存儲器件尺寸的應用中,超級電容器是一種更好的途徑。超級電容器可以反復傳輸能量脈沖而無任何不利影響,超級電容器可以快速充電而電池快速充電則會受到損害。
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