一、双电层电容器


（一）双电层电容器的工作基本原理

双电层电容是在德国物理学家亥姆霍兹提出的界面双电层理论基础上发展起来的一种新型电容。数字电位器 众所周知，插入电解质溶液中的金属电极将在金属电极的表面和液体表面的两侧上具有过量电荷的相反符号，从而导致相之间的电势差。 如果同时将两个电极插入电解质溶液中，且在其间施加小于电解质溶液分解电压的电压，则电解质溶液中的正离子和负离子将通过电场快速地向两极移动，且在两个电极的表面上分别形成致密的电荷层，即双电层， 由双电层形成的双电层类似于传统电容器中电介质在电场作用下产生的极化电荷，从而产生电容效应，致密的双电层类似于平板电容器， 但是具有比普通电容器更大的容量，因为致密电荷层间隔比普通电容器的电荷层之间的距离小得多。


双电层电容器与铝电解电容器技术相比内阻较大，因此，可在无负载电阻一般情况下可以直接影响充电，如果没有出现系统过电压充电的情况，双电层电容器发展将会开路而不致损坏电子器件，这一重要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企业相比，可进行不限流充电，且充电使用次数可达10^6次以上，因此双电层电容不但需要具有一个电容的特性，数模转换器（DAC）同时也具有中国电池工作特性，是一种方法介于电池和电容数据之间的新型国家特殊元器件。


其基本原理是，当电极充电时，电极在理想极化状态下的表面电荷将吸引周围电解质溶液中的杂离子，使这些离子附着在电极表面形成一个双电荷层，构成一个双电荷层电容器。由于两个电荷层之间的距离很小（通常小于0.5 nm） ，并且由于特殊的电极结构，电极的表面积增加了10,000倍，从而产生了巨大的电容。


（2）双电层电容器的特性


（1）功率密度高


其功率密度可达102 ~ 104W/kg，远远高于蓄电池的功率密度水平。


（2）循环寿命长


经过几秒钟50万至100万次的高速深度充放电循环后，双电层电容器的特性变化不大，容量和内阻仅下降10％ ~ 20％。


（3）工作温限宽


由于在低温环境状态下进行双层电容器中离子的吸附和脱附速度发展变化影响不大，模数转换器（ADC）因此其容量不断变化远小于蓄电池。商业化双层电容器的工作过程中温度控制范围一般可达-40℃～+80℃。


智能电容器与普通电容器的区别


智能电容器相比中国传统电容器，有以下我们几个主要优点：


1.模块化结构智能电容器是一种体积小、现场接线简单、维护方便的模块化结构。无功补偿系统的扩展只能通过增加模块的数量来实现。


2.高品质电容器可以采用自愈式低压补偿电容器，电容器内置温度控制传感器，反映一个电容器系统内部出现发热严重程度，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。


四个。完善的保护设计智能电容器具有断电保护、短路保护、电压相损保护、电容器过温保护等功能，有效保证了电容器的安全，延长了设备的使用寿命。


5.先进的控制技术控制的物理量为无功功率，采用无功潮流预测和延时多点采样技术，保证投切无振荡。在重负载下，无功功率得到充分补偿。


6.防投切振荡培养技术可以采用自己独特的设计工作原理，防止系统控制器死机而产生的不补偿或过补偿进行现场，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载的无功功率自动开关，动态补偿无功功率，提高电能质量。 智能电容器可以作为一个单元使用，也可以作为多个单元使用。


8.人机界面友好，显示电流、电压、无功等设备运行参数。显示开关状态，复合开关模块故障状态，通信状态。实现调试/工作状态切换和手动/自动操作功能方便。

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