电容的特点及作用

“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。

须顾庆1259电容的作用有哪些?? -
郁放采18593551688 ______ 1、滤波 2、电容既不产生也不消耗能量,是储能元件 3、抗干扰和电位隔离 4、在工业上使用的负载主要是电动机感性负载,所以要并电容这容性负载才能使电网平衡 5、通交隔直(交流通过,直流隔断) 6、电容器在电力系统中是提高功率因数的重要器件;在电子电路中是获得振荡、滤波、相移、旁路、耦合等作用的主要元件 7、补尝功率因数

须顾庆1259电容器在电路中有什么特点?一般用在哪些方面 -
郁放采18593551688 ______ 1.铝电解电容器:它是由铝圆筒做负极、里面装有液体电解质,插人一片弯曲的铝带做正极制成.还需经直流电压处理,做正极的片上形成一层氧化膜做介质.其特点是容量大、但是漏电大、稳定性差、有正负极性,适于电源滤波或低频电路中...

须顾庆1259电容有哪几类,各有那些特征和用途 -
郁放采18593551688 ______ 电容(Electric capacity),由两个金属极,中间夹有绝缘材料(介质)构成.由于绝缘材料的不同,所构成的电容器的种类也有所不同: 按结构可分为:固定电容,可变电容,微调电容. 按介质材料可分为:气体介质电容,液体介质电容,无...

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郁放采18593551688 ______ 电容的作用是控制和保护,可以短暂存储电.也就是通常说的自己放电

须顾庆1259电容的介绍和作用(在电路中)?感谢回答 好的一定好评 -
郁放采18593551688 ______ 电容指的是在给定电位差下的电荷储藏量;记为C,最常见的例子就是两片平行金属板.电容也是电容器的俗称.电容有3点常见作用:1、隔直流,通交流. 因此电容常用作耦合,即阻挡信号中直流部分对信号的干扰.(放大后的信号通常是...

须顾庆1259电容的作用
郁放采18593551688 ______ 电容的作用1、电容是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于隔直、耦合、旁路、滤波、调谐回路、能量转换、控制电路等方面.2、滤波作用:在电源电路中,整流电路将交流变成脉动的直流,而在整流电路之后接入一个较大容量的电解电容,利用其充放电特性,使整流后的脉动直流电压变成相对比较稳定的直流电压.3、耦合作用:在低频信号的传递与放大过程中,为防止前后两级电路的静态工作点相互影响,常采用电容藕合.为了防止信号中韵低频分量损失过大,一般总采用容量较大的电解电容.4、电容在电路中的作用:具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性,广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等.

须顾庆1259电容在电路中有什么作用?
郁放采18593551688 ______ 电容的基本特性是隔直流通交流,还具有充电放电的特性,在电路中常用作滤波和振荡

须顾庆1259电容是干什么用的啊?
郁放采18593551688 ______ 就是容纳和释放电荷的电子元器件

须顾庆1259电容的作用 -
郁放采18593551688 ______ 任何两块金属导体中间用绝缘体隔开就形成了电容器,金属板称为极板,绝缘体称为介质,电容器极板上的带电量Q,与电容器两端电压U之比称为电容量C,既C=Q/U, 式中C-电容(F),Q-电量(C),UC-电压(V),电容的特点是通交隔直.用电阻、电容可以做出很多电路,比方说,微积分、振荡、延时电路等,所有电子电路都得用到电阻、和电容的.另外强电上电机的启动,无功的补偿也都用电阻电容的. 我是干了30年的弱电,当时称无线电,又做了13年的强电设计,但有时也认为学校里哪些高谈阔论的理论和实际格格不入.但你最后那句话,伤众呀.所以还是奉劝您,要慎重.

须顾庆1259电容分类,及其各个作用,特性!急 -
郁放采18593551688 ______ 电容分类一、按照功能 1.名称:聚酯(涤纶)电容 符号:(CL) 电容量:40p--4μ 额定电压:63--630V 主要特点:小体积,大容量,耐热耐湿,稳定性差 应用:对稳定性和损耗要求不高的低频电路 2.名称:聚苯乙烯电容 符号:(CB...