超级电容器的选购技巧 如何选择超级电容器型号 (超级电容器的工作原理)

超级电容器 是一种性能介于惯例 电容器 和二次电池之间的新型储能元件，具备功率密度高、免保养、寿命长等优秀性能。本文将具体引见超级电容器的好处以及选购超级电容器时须要思考的 参数 和技巧。

超级电容器的选购技巧

1、选购需求

超级电容器的种类的型号有许多，想要选择到适宜且好用的 产品 ，咱们首先要明白自己的经常使用需求，由于不同的超级电容器会有各自的特点和好处，所以咱们应该依据不同的经常使用场景和路径来选择适配的超级电容器，只要这样能力更好地施展它的作用，同时也收获更佳的体验成果。

2、产品功率

超级电容器有不同的功率可供选择，关于功率的选择要依据咱们实践经常使用状况来确定，过大或过小都会不适宜，假设大家自己不是很相熟的话，可以和相关专业人员或许开售厂家咨询，他们都会给出正当的打算和倡导。

3、厂家规模

在选择超级电容器的时刻也可以看一看厂家的规模，假设有条件也可以到实地启动观赏调查。当初市面上的超级电容器厂家越来越多，其中也不乏有局部小作坊缺少正轨的营业资历，所以咱们尽量选择大厂家会更有保证。

4、售后服务

由于产品的不凡性，超级电容器并非购置实现就高枕无忧了，后续的经常使用和保养雷同关键，因此选择超级电容器的时刻也要留意厂家提供的售后服务。

5、产品多少钱

最后，咱们也要关注产品多少钱，都说一分钱一分货，但也并不是越贵越好，咱们在选择的时刻联合自己的经常使用需求选择高性价比的产品才更实惠。

选择超级电容器大小要思考的参数

电压

超级 电容 用具备一个 介绍 的上班电压或许最佳上班电压，这个值是依据电容在最高设定温度下最长上班期间来确定的。假设运行电压高于介绍电压，将缩短电容的寿命，假设过压比拟长的期间，电容外部的电解液将会合成构成气体，当气体的压力逐渐增强时，电容的安保孔将会分裂或许突破。短期间的过压对电容而言是可以容忍的。

极性

超级电容器驳回对称电极设计，也就说，他们具备相似的结构。当电容初次装配时，每一个电极都可以被当成正极或许负极，一旦电容被第一次性100%从满电时，电容就会变成有极性了，每一个超级电容器的外壳上都有一个负极的标记或许标识。只管它们可以被短路以使电压降低到零伏，但电极依然保管很少一局部的电荷，此时变换极性是不介绍的。电容依照一个方向被充电的期间越长，它们的极性就变得越强，假设一个电容常年间依照一个方向充电后变换极性，那么电容的寿命将会被缩短。

温度

超级电容器的反常操作温度是-40℃～70℃，温度与电压的联合是影响超级电容器寿命的关键起因。理论状况下，超级电容器是温度每升高10℃，电容的寿命就将降低30%～50%，也就说，在或许的状况下，尽可以的降低超级电容器的经常使用温度，以降低电容的衰减与内阻的升高，假设无法能降低经常使用温度，那么可以降低电压以抵清高温对电容的负面影响。比如，假设电容的上班电压降低为1.8V，那么电容可以上班于65℃高温下。假设在低于室温的条件下经常使用超级电容器，那么可以使超级电容上班高于指定的电压，而不会放慢超级电容器外部的退步并影响超级电容器的寿命，在高温下提高明级电容的上班电压，可有效地对消超级电容高温下内阻的升高。在高温状况下，电容内阻会升高，此变动是终身的，无法逆转的（电解液已合成），在高温下，电容内阻的升高是临时现象，由于高温下，电解液是黏輖性升高，降低了离子的静止速度。

放电

超级电容器放电时，会依照一条斜率曲线放电，当一个运行明白了电容的容量与内阻要求后，最关键的就是须要了解 电阻 及电容量对放电特性的影响。在脉冲运行中，电阻是最关键的起因，在小电流运行中，容量又是关键的起因。计算公式如下：

V=I（R+t/C）

其中V是起始上班电压与截止上班电压之差，I是放电 电流 ，R是电容是直流内阻，t是放电期间，C是电容容量在脉冲运行中，由于瞬间电流很大，为缩小电压跌落，选择低内阻（ESR）的超级电容（R值），在小电流运行中，为降低电压跌落，须要选择大容量的超级电容（C值）。

充电

超级电容用具备多种充电方式，比如恒流、恒功率、恒压等。或许与 电源 并列，比如电池、燃料电池、变换器等。假设一个电容与一个电池并联，那么在电容回路中串联一个电阻将降低电容的充电电流，并提高电池的经常使用寿命。假设串联了电阻，那么要保证电容的电压输入是间接与负载衔接，而没有经过电阻，否则电容是低电阻特性将是有效。很多电池系统不准许瞬间大电流放电，否则会影响到电池的寿命。一只电容最大的介绍充电电流计算公式如下：

其中I是介绍的最大充电电流，Vw是充电电压，R是电容的直流内阻。

电容继续驳回大电流或许过压充电。会惹起电容发热，过热会造成电容内阻参与、电解液合成产怄气体、缩短寿命、漏电流参与或许电容分裂。

自放电与漏电流

自放电与自漏电实质上是一样的，针对超级电容器的结构，相当于在电容外部是正极和负极之间有一条高阻电流通道，这就是象征着在电容充电的时刻，同时会有一个额外的附加电流，当在充电是时刻，咱们可以将此电流当成漏电流;当移去充电电压后，同时电容没有衔接负载，这个电流使电容处于放电形态，此时咱们将此电流看成自放电电流。

为了牢靠地测量漏电流或许放电电流，电容必定被延续充电72小时以上，这雷同是由电容的结构选择的。超级电容是模型可以当成几只不同的内阻的超级电容的并联，当充电时，低内阻的超级电容充电速度快，电压很快回升至与充电电压相等，当充电电压移去后，假设高内阻的超级电容还没有被充溢，低内阻的超级电容开局向并联的高内阻超级电容放电，这样电容两端的电压降高攀会比拟快，给人的印象是电容具备比拟大的自放电，必定留意的是：当电容容量越大，电容被充溢所需的期间就会越长。

电容串联

单体超级电容器的电压普通为2.5V或许2.7V，在许多运行中，须要比拟高的电压，这样可以经常使用串联的方法来提高电容的电压，必定留意，在串联运行中，每一个单体的电容都不能超越其最大的耐压，一旦常年过压，将造成电容电解液合成、气体发生、内阻参与以及电容寿命缩短。

在放电或许充电时，电容容量的差异或许稳固形态下漏电流的差异，都将造成串联电容分压不平衡。在充电时，串联的电容将启动分压，这样高容量的电容将接受更大的电压压力。比如，假设两个1F的电容启动串联，一只是+20%容量偏向，另一只是-20%容量偏向，电容分压如下：

Vcap1=Vsupply×［Ccap1/（Ccap1+Ccap2）］

其中Vcap1是+20%容量偏向的电容假设充电电压是5V

Vcap1=5V×［1.2/（1.2+0.8）］=3V

从上式可以看出，假设须要防止分压大于电容的峰值电压3V，那么电容容量误差必定在同一个趋向范围内，比似乎为+20%误差或许同为-20%误差。另外也可以用主动电压平衡电路来补偿电容容量的不婚配形成的电压不平衡。

主动电压平衡

主动电压平衡电路是驳回与电容并联的电阻启动分压，这就准许电流从电压比拟高的电容向电压比拟低的电容流动，经过这种方式启动电压平衡。选择电阻的阻值是十分关键的，理论要使电阻准许的电流大于电容预期的漏电流。须要记住的是，漏电流在温度升高的时刻理论会增大。

主动平衡电路只要在不频繁对电容启动充放电的运行中经常使用，同时能够容忍平衡电阻惹起的额外电流，倡导选择平衡电阻阻值时，使平衡电阻的电流大于电容漏电流50倍以上，（平衡电阻值为3.3KΩ-22KΩ，取决于电容的最高操作温度），只管大少数平衡电路都驳回比拟高的平衡电阻，但当串联的电容十分不婚配时，包全是不够充沛的。

主动电压平衡

主动平衡电路强迫串联节点的电压与参考电压相分歧，不论电压有如许的不平衡，同时在确保准确的电压平衡时，主动平衡电路在稳固形态下只要十分低的电流，只要当电压超出平衡范围时，才会发生比拟大的电流，这些特性使主动平衡电路十分适宜于须要频繁充放电的场所。

反极性包全

当串联经常使用的超级电容器被加快充电时，低容量的电压有或许变成反极性，这是不准许的，同时会降低电容的经常使用寿命，一个便捷的处置方法就是在电容的两端并联一个 二极管 ，反常状况下，它们是反压不导通的。经常使用一个适宜的 齐纳 稳压二极管 交流规范的二极管，能够同时对电容过压启动包全。须要留意，二极管必定能够接受电源的峰值电流。

脉动电流

只管超级电容用具备比拟低的内阻，对相关于 电解电容 而言，它的内阻还是比拟大，当运行于脉动电流场所下，容易惹起电容外部发热。从而造成电容外部电解液合成、内阻参与，并惹起电容寿命缩短。为了保证电容的经常使用寿命，在运行于脉动场所时，最好保证电容外表的温度回升不超越5℃。

超级电容器的好处

1、体积小，储电量大，实用范围广。

超级电容设计的十分紧凑，因此理论体积都十分小，普通仅为邮票大小，但小身体有大能量，储电量十分惊人。

2、经常使用寿命长。

超级电容的放电速度很慢，并且可以重复循环应用多达十万次以上，因此经常使用寿命极长，当用于一些终端产品中时，超级电容可认为产品的整个生命周期 供电 。此外，燃料电池或高能量电池假设与超级电容联合，也能提高功率和延伸经常使用寿命。

3、充电速度快。

超级电容器领有加快充电性能，十分钟左右即可充电至短路容量的90%;。

4、供电效劳强。

超级电容器能够在很短的期间内发生少量电能且支持能量循坏，能量高达普通电池的五倍以上。

5、绿色环保。

由于超级电容器消费所需的原资料为自然无污染资料，对自然环境十分友好，因此即使是制造环节中发生的渣滓废物也是安保有害的。