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超级电容器储能原理(超级电容器储能原理图)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-13 11:17   点击:191  编辑:admin   手机版

1. 超级电容器储能原理图

超级电容即是储能板块又是电子元器件板快

2. 超级电容器的储能原理

电容储存能量E=0.5CU²,均为标准单位。

电容储存的能量等于电容上所充电压的平方乘容量的一半:E=C*U*U/2。

例如:如果给1000μF的电容器充电到直流220V,则电容器储能为:0.5×0.001×220²=24.2J。

任何静电场都是由许多个电容组成,有静电场场就有电容,电容是用静电场描述的。

3. 超级电容器工作原理图

超级电容器(Supercapacitors,ultracapacitor),又名电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors),双电层电容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容,是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。

但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样,都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

4. 超级电容器储能机理

超级电容,又名电化学电容,双电层电容器、黄金电容、法拉电容,是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。

它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源,主要依靠双电层和氧化还原赝电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应,这种储能过程是可逆的,也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万

5. 超级电容储能系统原理

超级电容储能放出就是1/2CVt^2-1/2CV0^2,Vt要考虑电容内阻ESR。如果Vt=V0+IZ,这是恒流放电的场景,但任意场景都可使用1/2CVt^2-1/2CV0^2计算能量。由于电容ESR的存在,Vt在放电起始就会被拉低为Vt1=Vt-I*ESR,在I为上百mA或更大时要重点考虑

拓展资料

首先先充超级电容的规格参数开始,几个重要的参数。

1.额定工作电压:2.7V。

2.额定容量:10F

3.容差范围:-10-+30%

4.漏电流:0.03mA /72hrs 2mA/30min

5.峰值电流:8A

6.存储能量:0.01wh

7.工作温度范围:-40-+65℃

8.存储温度范围:-40-+70℃

额定工作电压基本为超级电容满电时的电压,尽量不要超出工作电压,或者过压充电。会对超级电容器造成损伤。

额定容量为电容的容量,用C标识,单位F法。

存储能量的公式为:E=1/2 C U² (单位J焦耳或者用Wh ,其中1Wh=3600J焦耳)

E(0.01Wh)= 1/2 C(10F) U(2.7V)²

算出的数明显不相等,原因为需要将Wh转换成E=W=UIt电压V(伏) A(安培) s(秒)

所以0.01Wh=36(VAs)≈36.45j

另外可以通过超级电容参数计算电能量:

有两个公式:

Q=It =,q是电量,q=1A1s

Q=CU=1F * 1V=1C(库伦)

单位换算为以下:

1As=1C

1Ah=3600C

1mAh=3.6C

所以例如:

一个额定容量为:1F法拉的超级。

额定工作电压为:3.6V。

假设一个超级电容,容量是1F,电压是3.6V,其储存电荷的总量为:

Q=C*U=1F*3.6V=3.6C(库伦)

下面看电流的定义:把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度。

即I=Q/t,Q=I*t

因此,电池容量单位Ah和电量单位C实质上是等价的。

1Ah,即在电流为1A的情况下,持续放电一个小时,因此总电量是 1A * 3600S = 3600C。

1mAh = 0.001A * 3600S = 3.6C

E为电能量,是对Q电荷量对所有时间不同电压下的积分。

我们把从0-额定电压下所有的电荷量的积分就是电能量,就是超级电容参数中的存储能量。

E=1/2QU=1/2CU²

如果电压不变的情况下,E=CU²。

这样我们计算一下,一个5F的超级电容,额定工作电压为2.6V。

给一个单片机供电能够持续多长时间,设单片机供电为3.3V,最低工作电流为10mA。

实际中超级电容的电压无法完全释放掉,一般放到0.9V即可。

先计算超级电容一共可以释放的电能量总和:

E=1/2C(U-0.9)²=1/2*5*(2.6-0.9)²=7.225J(焦耳)

E=UIt;

t=E/(UI)=7.225/(3.3*0.01)=218.9s(秒)

1 焦耳=0.000000277777777778 千瓦·时(千瓦时)

1J=0.000000277777777778 KWh=0.000277777777778 Wh=3600Ws=3600VAs

以上就是极限值。对于超级电容的升压的转换,要靠芯片的效率,以及热量损耗。

6. 超级电容器储能原理图片

 如果需要升高电压,超级电容串联好。如果维持电压不变超级电容并联好。所以说,超级电容储能不存在,并联好还是串联好的问题。如果超级电容的额定电压为十二伏,要得到36伏的电压,必须用三个相同的超级电容串联。如果要得到12伏的电压,三个电容并联即可。

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