双电层电容器有什么特点 智能电容器与普通电容器有何区别

发布时间：2022-11-01 09:22
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2473

    电容器有很多具体的类别，比如铝电解电容器、钽电解电容器、自愈式并联电容器、瓷介电容器等。为增进大家对电容器的认识，本文Ameya360电子元器件采购网将对双电层电容器以及智能电容器与普通电容器的区别予以介绍。

双电层电容器有什么特点 智能电容器与普通电容器有何区别

    一、双电层电容器

    (一)双电层电容器的工作原理

    双电层电容是建立在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上的一种全新的电容器。众所周知，插入电解质溶液中的金属电极表面与液面两侧会出现符号相反的过剩电荷，从而使相间产生电位差。那么，如果在电解液中同时插入两个电极，并在其间施加一个小于电解质溶液分解电压的电压，这时电解液中的正、负离子在电场的作用下会迅速向两极运动，并分别在两个电极的表面形成紧密的电荷层，即双电层，它所形成的双电层和传统电容器中的电介质在电场作用下产生的极化电荷相似，从而产生电容效应，紧密的双电层近似于平板电容器，但是，由于紧密的电荷层间距比普通电容器电荷层间的距离更小得多，因而具有比普通电容器更大的容量。

    双电层电容器与铝电解电容器相比内阻较大，因此，可在无负载电阻情况下直接充电，如果出现过电压充电的情况，双电层电容器将会开路而不致损坏器件，这一特点与铝电解电容器的过电压击穿不同。同时，双电层电容器与可充电电池相比，可进行不限流充电，且充电次数可达10^6次以上，因此双电层电容不但具有电容的特性，同时也具有电池特性，是一种介于电池和电容之间的新型特殊元器件。

    基本原理为：当向电极充电时，处于理想极化电极状态的电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层电容。由于两电荷层的距离非常小(一般0.5nm以下)，再加之采用特殊电极结构，使电极表面积成万倍的增加，从而产生极大的电容量。

    (二)双电层电容器的特点

    (1)功率密度高

    可达102～104W/kg，远高于蓄电池的功率密度水平。

    (2)循环寿命长

    在几秒钟的高速深度充放电循环50万次至100万次后，双层电容器的特性变化很小，容量和内阻仅降低10%～20%。

    (3)工作温限宽

    由于在低温状态下双层电容器中离子的吸附和脱附速度变化不大，因此其容量变化远小于蓄电池。商业化双层电容器的工作温度范围可达-40℃～+80℃。

    二、智能电容器与普通电容器的区别

    智能电容器相比传统电容器，有以下几个优点：

    1.模块化结构智能电容器为模块化结构，体积小、现场接线简单、维护方便。只需要增加模块数量即可实现无功补偿系统的扩容。

    2.高品质电容器采用自愈式低压补偿电容器，电容器内置温度传感器，反映电容器内部发热程度，实现过温保护。

    3.嵌入投切开关模块智能电容器内置投切开关模块。投切开关模块由晶闸管、磁保持继电器、过零触发导通电路和晶闸管保护电路构成，实现电容器“零投切”，保障投切过程无涌流冲击，无操作过电压。开关模块动作响应速度快，可频繁操作。

    4.完善的保护设计智能电容器具有停电保护、短路保护、电压缺相保护、电容器过温保护等功能，有效保障电容器安全，延长设备寿命。

    5.控制技术先进控制物理量为无功功率，采用无功潮流预测和延时多点采样技术，确保投切无振荡。重载时，无功得到充分补偿。

    6.防投切振荡技术采用独特的设计原理，防止控制器死机而产生的不补偿或过补偿现场，防止电容器投切振荡。

    7.自动补偿无功功率智能电容器根据负荷无功功率的大小自动投切，动态补偿无功功率，改善电能质量。智能电容器可单台使用、也可多台联机使用。

    8.人机界面友好显示电流、电压、无功功率等设备运行参数。显示投切状态、复合开关模块故障状态、通讯状态。并可方便实现调试/工作状态切换、手动/自动操作功能。

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