法拉电容串联充电方法

“充电30秒，行驶5公里”的超级电容公交车，你坐过吗？

超级电容公交车，不难理解，它的动力来源是超级电容。电容是常见的电路元器件之一，多用于滤波、去耦等。但现在电容竟然能驱动一辆车？！简直颠覆所有人的认知！

确实，普通电容很难做到，但是超级电容可以！超级电容凭着快速充电、大容量等优点，开创出电容驱动汽车的先河。据悉，每辆超级电容公交车底部都装有超级电容，而站台则被改造成带有充电桩的充电站。由于充电时间仅需30秒，所以公交车在每次停站上下客的时间内充电，就可以使车维持运行5公里。

那么问题来了，相比于普通电容，超级电容的容量为什么那么大？

一、 容量王者——超级电容

超级电容是一种通过极化电解质来储能的一种电化学元件，又名电化学电容，双电层电容器。和其它同样体积大小的电容相比，超级电容容量要大很多，普通电容容量为微法级，而超级电容容量达到法拉级。因此，超级电容被誉为“容量王者”、“黄金电容”。

超级电容实物图

二、 为什么超级电容的容量能够这么大？

首先搞明白电容容量是由什么决定？电容中储存的电能来源于两块极板上积累的电荷，电容容量的大小与两极板的正对面积和距离有关。

计算电容容量的公式为：

C=εS/4πkd

ε是介电常数，S是电容两极板的正对面积，d是电容两极板之间的距离(即介质厚度)。

由以上公式可知，两极板的正对面积越大，电容容量越大；两极板间的距离越小，电容容量越大。所以，若想获得较大的电容量，储存更多的能量，必须增大面积S或减少极板距离d，但对于普通电容而言，空间十分有限，一般体积都不大，所以普通电容的储电量有限。

普通电容结构

但超级电容不一样，超级电容属于双电层电容器，它采用活性炭材料制作成多孔电极，同时在相对的碳多孔电极之间充填电解质溶液，以获得超大的容量。

当在超级电容两端施加电压时，相对的多孔电极上分别聚集正负电子，而电解质溶液中的正负离子将由于电场作用分别聚集到与正负极板相对的界面上，从而形成两个集电层，相当于两个电容器串联，由于活性碳材料具有≥1200m2/g的超高比表面积(即获得了极大的电极面积S)，而且电解液与多孔电极间的界面距离不到1nm(获得了极小的介质厚度d)！

超级电容充电过程

根据前面的计算公式可以看出，这种双电层电容器比传统的物理电容的容值要大很多，巨大的表面积加上电荷间极小的距离，使得超级电容具有很大的容量，比容量可以提高100倍以上，从而使单位重量的电容量可达100F/g。超级电容单体的容量可从1法拉至几千法拉不等。

三、 前景广阔！超级电容4大应用场景

除了容量大，超级电容还具有多种优势，包括瞬时打开、快速充电等能力，不需要太复杂的充电电路等，因此被应用在多个领域中。

1、公共交通工具/电动汽车

由于采用了特殊的工艺，超级电容的等效电阻很低，电容量大且内阻小。使得超级电容可以有很高的尖峰电流，因此具有很高的比功率，高达蓄电池的50～100倍，可达到10kW/kg左右，这个特点使超级电容非常适合于短时大功率的应用场合，比如电动汽车。

超级电容和其他储能元件组成的复合电源系统兼顾了其他储能元件的高比能量和超级电容的高比功率的优点，可以更好地满足电动车启动和加速性能的要求，并能提高电动车制动能量的回收效率。增加续驶里程。目前，超级电容可以和蓄电池、燃料电池、飞轮电池等组成复合电源系统。在纯电动车和混合动力电动车上采用超级电容一蓄电池复合电源系统，将是电动车领域未来发展的重要方向之一。

2、风力发电

风力发电是当前发展最快的可再生能源发电技术。但是,风能是一种随机变化的能源，风速变会导致风电机组输出功率的波动，对电网的电能质量产生影响。因此，研究并网风电场的输出功率调节成为风力发电技术中的重要问题。附加储能设备既可以调节无功功率、稳定风电场母线电压，又能在较宽范围内调节有功功率，是当前的一个研究热点。

随着制造技术的发展，超级电容器的能量密度有了很大提高，在一些短时电力储能场合已经进入了商业化应用阶段。利用超级电容器存储能量，平抑风电场输出功率重要频段的风电波动具有良好的应用前景。

3、微网/电网

网运行中，针对总发电容量小于总负荷需求，同时因外部故障而进入孤岛运行时，为了保护重要负荷必须切除次要负荷，如果外部故障为瞬时性故障，则在短时间内微网又会因瞬时故障消失而重合到主网，并重启次要负荷。从供电稳定性和经济性的角度来看，对次要负荷不利，因此在外部故障后，可以采用超级电容器向孤岛运行的微网提供短时功率缺额，维持所有负荷并等待故障修复。

4、建筑/电梯节能

我国建筑物的能耗约占全国总能耗的28%左右。其中电梯的用电量仅次于空调，远高于照明、供水等的用电量，电梯的能耗已经引起业界高度重视，因此电梯的节能具有非常重要的现实意义。

因此研究开发高效能的电机拖动系统，是电梯节能的关键。能量回馈型节能电梯已有较为成熟的技术，但因其价格因素以及对电网的影响，推广尚有一定难度。超级电容器与直流母线直接相连吸收回馈能量超级电容器直接与变频器的直流母线连接。超级电容在大功率电器电子产品尤其是电梯产品中具有良好的应用效果和优势，其应用前景无可限量。

结语

近年来，超级电容器的技术发展迅速，其电极材料从活性炭也不断更新迭代，发展为碳纳米管和石墨烯等新型碳纳米材料体系；器件的结构由原先的对称型不断朝着非对称和电池、电容混合型等多体系发展；器件的形态也从刚性、不透明向着柔性、透明化发展。科技改变未来，相信超级电容的出现与发展，将会持续不断地革新现代工业技术，改变我们生活的世界。

上该克1411为什麽我用12只2.5V700F法拉电容组成15V容量会变成233F? -
任卸宝15145734780 ______ 电容并联的总电容量为每个电容容量的和,电容串联的总电容量为每个电容容量的倒数和.12只2.5V700F法拉电容组成15V的电容,连接方法为2并6串,或者6串2并.计算出来的总电容量都是233F.

上该克1411电容接线方法求助 -
任卸宝15145734780 ______ 可以并联,将电容器的正极与电池的正极相连,电容器的负极与电池的负极相连即可,电容器的耐压要高于电池的电压,电容器的容量较大的话,连接瞬间充电电流可能比较大,先连接好一根线,另一根线可以先串一个电阻给电容预充电,把电阻去掉再连接上.

上该克14115.5V/0.47F法拉电容使用6V电池充电??? -
任卸宝15145734780 ______ 在电容器上面串联一个二极管产生0.5-0.6伏的压降可以解决问题.

上该克1411法拉电容能否这样使用? -
任卸宝15145734780 ______ 不行,你没有明白电量的关系,你感觉法拉电容挺大的,但是存哪一点点的电量,对于蓄电池来说就是九牛一毛,瞬间就放光了.对比一下:一个4.7F电容充到3.7v,电量是4.7*3.7=17.39库伦,一个锂电池,也是3.7V,3500mA/h,电量是3600秒*3.5A=12600库伦,这样你就明白了吧.

上该克1411法拉电容好还是锂电池好 -
任卸宝15145734780 ______ 法拉电容(超级电容)充电速度快,最短几分钟即可,但目前一般是电解电容,耐压低,容易坏,要达到高电压要串联,容量越串多个越小,还要加平衡保护电路板,要想大容量体积重量就大了.否则要不时充电.好像上海世博会区内公交巴士...

上该克1411充好电的电容正负极相接 - --温度 -
任卸宝15145734780 ______ 电容不能长时间存电,一般10分钟左右放完,看环境湿度.充电后短路火花温度很高(电压300V容量4000u的电容,300V充满后短路两端,就像炸弹一样响.我上次拆机不小心掉下来碰到了,结果把散热片烧榕了,就是那么一瞬间),不过时间短,能不能点着烟花不知道,点着煤气是可以的.点烟花还是用电热丝比较好,安全,成功率高.搞个12V的灯泡灯丝,接上12V电池,你还怕点不着吗,也不用升压.

上该克1411法拉电容怎么当充电电池用?
任卸宝15145734780 ______ (1)法拉电容是可以充当电池使用的,因为它具有以下优点: 1、充电速度快,充电10秒~10分钟可达到其额定容量的95%以上; 2、循环使用寿命长,深度充放电循环使用次数可达1~50万?危挥?“记忆效应”; 3、大电流放电能力超强,能量转换效率高,过程损失小,大电流能量循环效率≥90%; 4、功率密度高,可达300W/KG~5000W/KG,相当于电池的5~10倍; 使用时候直接当普通电池使用就行了... (2)法拉电容属于双电层电容器,它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种,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.

上该克1411法拉电容串联时用均压电路吗? -
任卸宝15145734780 ______ 看你串的是多大容量的了.一般3支10F以上的就需要考虑均压电路了.不知lz的法拉电容用在什么产品上?

上该克1411法拉电容 串联 电动车 -
任卸宝15145734780 ______ 电容串联时,耐压升高,等效容值减小,等效电流不变.13只100uf(还没见过以F为单位的电容……)串联应该等效100/13=7.7uf.楼主没必要串联这么多电容,选一只耐压100V的电容不就行啦?电瓶并联电容主要是起支撑作用可以抑制电瓶的尖峰电压(主要由电动车突加减速或制动引起),因为电容电压不能突变.这个跟“减小电瓶大电流放电压力”无关(只要放电电流在额定范围内就行),只不过跑大电流时出现大的冲击电压更易损坏电瓶.

上该克1411法拉电容能否这样使用?刚学习法拉电容,由于法拉电容的充放电速度较快,而它的自放电及内阻大一定程度响了它代替蓄电池,我在想能否将法拉电容作为... -
任卸宝15145734780 ______[答案] 不行,你没有明白电量的关系,你感觉法拉电容挺大的,但是存哪一点点的电量,对于蓄电池来说就是九牛一毛,瞬间就放光了.对比一下:一个4.7F电容充到3.7v,电量是4.7*3.7=17.39库伦,一个锂电池,也是3.7V,3500mA/h,电量是3600秒*3.5A...