chaojidianrongtongguofenlizhengfudianhelaichucunnengliang
，shiwulifangfachuneng，dianchishiyonghuaxuefanyingdefangfalaichuneng，suoyidianchidefanyingshijianhuihenchang，chaojidianrongrongliangda，chongfangdiansudukuai，erqiechongfangdianxunhuankedabaiwanci，feichangshiheyongzuobeiyongdianyuanhetigongfengzhigonglv。

超級電容工作原理

超級電容可以用做後備電源，類似於UPS，在zai係xi統tong突tu然ran斷duan電dian後hou
，負fu責ze在zai極ji短duan時shi間jian內nei為wei係xi統tong提ti供gong能neng量liang。在zai這zhe種zhong應ying用yong中zhong，需xu要yao後hou備bei電dian源yuan有you快kuai速su的de啟qi動dong時shi間jian。由you於yu超chao級ji電dian容rong是shi物wu理li反fan應ying的de方fang式shi儲chu存cun電dian能neng，充chong放fang電dian速su度du快kuai，相xiang對dui電dian池chi有you著zhe更geng為wei快kuai速su的de響xiang應ying時shi間jian。

 
圖1：超級電容用作備用電源示意圖

電池的充放電大概在1小時到10個小時左右，而傳統用於濾波的電容，充放電在0.03秒

，超級電容充放電在1秒左右
，基本上是從0.1秒到10秒，這個時間正好是汽車、吊車刹車或啟動的時間，其他設備比如風力發電中，風輪機變槳的時候要提供能量也是在這個時間段。

在風力發電風輪機變槳時、機車、電動機

、汽車、吊車啟動時需要的能量遠大於其正常工作時需要的能量
，超級電容可以輔助電池、發動機等動力係統提供峰值功率，從而減輕電池或發動機的負擔。沒有超級電容時，在負載啟動、維持運行和終止的過程中
，能量全部由電池或發動機供給。如果加入了超級電容
，負載啟動時需要的峰值功率可以由超級電容承擔。 

 
圖2：超級電容提供峰值功率示意圖

在機車
、電動機、汽車、吊diao車che刹sha車che時shi

，超chao級ji電dian容rong可ke以yi重zhong新xin捕bu獲huo能neng量liang。這zhe樣yang，加jia入ru了le超chao級ji電dian容rong做zuo輔fu助zhu電dian源yuan，可ke以yi提ti高gao能neng量liang利li用yong效xiao率lv，延yan長chang電dian池chi或huo發fa動dong機ji壽shou命ming。同tong時shi相xiang對dui於yu沒mei有you超chao級ji電dian容rong的de動dong力li係xi統tong，電dian池chi或huo發fa動dong機ji不bu需xu要yao提ti供gong峰feng值zhi功gong率lv，因yin而er尺chi寸cun可ke以yi更geng小xiao。下xia圖tu是shi超chao級ji電dian容rong輔fu助zhu電dian池chi、發動機的工作模式示意圖。

圖3：沒有超級電容的動力係統工作模式
 
圖4：超級電容用作輔助電源的動力係統工作模式

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超級電容提供峰值功率的應用案例

jizhuangxianglongmendiaocheshiyongchaiyoujizuodongli

，danglongmenxialaideshihouyouyigedongneng
，tongchangshitongguoshachedianzuhaosandongneng，shachedianzushigehaonengdianzu，badianbianchengrehaosandiao。ruguoshiyonglechaojidianrong

，shachededongnengkeyizhuanhuanchengdianneng
，tongguoyidingdedianluchongdiandaochaojidianronglimianqu
，fanguolaidanglongmenshangshengdeshihoutongguoyidingdenixingdianlubachaojidianrongdenengliangfankuidaodianjilimian。

由you於yu使shi用yong了le超chao級ji電dian容rong提ti供gong峰feng值zhi功gong率lv，柴chai油you機ji隻zhi需xu要yao提ti供gong維wei持chi運yun行xing的de較jiao小xiao的de功gong率lv，因yin而er柴chai油you機ji的de尺chi寸cun可ke以yi減jian小xiao一yi半ban
，同tong時shi節jie省sheng了le成cheng本ben。類lei似si的de應ying用yong還hai包bao括kuo叉cha車che、混合動力汽車
、輕軌或地鐵。

圖5：超級電容用在集裝箱龍門吊車上麵

自動抄表係統抄表時，數據發送需要非常大的能量，超級電容能夠提供大的能量。下圖是Maxwell超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)在(zai)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)上(shang)的(de)應(ying)用(yong)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)取(qu)代(dai)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)，壽(shou)命(ming)可(ke)以(yi)延(yan)長(chang)一(yi)倍(bei)，占(zhan)版(ban)麵(mian)積(ji)比(bi)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)小(xiao)。在(zai)自(zi)動(dong)抄(chao)表(biao)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)水(shui)表(biao)和(he)氣(qi)表(biao)中(zhong)，超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)配(pei)合(he)電(dian)池(chi)，延(yan)長(chang)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。

 
圖6：超級電容在智能電表中替代電池

選擇合適的超級電容

超級電容的選型和數量配置需要根據不同的應用來判斷，選擇要素包括最大和最小工作電壓、平均電流

、平均功率、峰值電流、峰值功率、工作環境溫度、運行時間、壽命。

超級電容的額定電壓用VR表示，通過最大工作電壓（Vmax）可以算出需要串聯的超級電容的數量。計算公式為：

 


接下來，根據平均電流（I

，單位為安培）、運行時間（dt，單位為秒）、最小工作電壓（Vmin），通過下麵公式，就能計算出係統所需要的電容容值的近似值。
 



係統電容值與串聯的每個電容之間的關係用下麵的公式表示：

 


如果使用相同容值的電容，那麼公式可以簡化為： 。根據這個計算值
，對照產品規格表，可以找出合適的產品。

如果各個電容之間是並聯關係，係統電容值與單個電容之間的容值關係式為：

 
除此之外
，其他需要考慮的因素有
，電容的內阻與瞬時電壓降有關，工作環境溫度會影響電容內阻和壽命。