超级电容可以一直充电吗

“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。

羊卓管2713超级电容器与电池的比较怎么样?
葛凌骨17673899677 ______ 超级电容器不同于电池,在某些应用领域,它可能优于电池.有时将两者结合起来,将电容器的功率特性和电池的高能量存储结合起来,不失为一种更好的途径. 超级电容...

羊卓管2713超级电容器的充放电时间 -
葛凌骨17673899677 ______ 超级电容器可以快速充放电,峰值电流仅受其内阻限制,甚至短路也不是致命的.实际上决定于电容器单体大小,对于匹配负载,小单体可放10A,大单体可放1000A.另一放电率的限制条件是热,反复地以剧烈的速率放电将使电容器温度升高,最终导致断路. 超级电容器的电阻阻碍其快速放电,超级电容器的时间常数τ在1-2s,完全给阻-容式电路放电大约需要5τ,也就是说如果短路放电大约需要5-10s(由于电极的特殊结构它们实际上得花上数个小时才能将残留的电荷完全释放)

羊卓管2713超级电容电池的家用充电时间电流? -
葛凌骨17673899677 ______ 超级电容电池充电有恒流充电模式,恒功率充电模式,充电时间选择不同的模式,充电时间可在10分钟之内.

羊卓管2713超级电容有什么用 -
葛凌骨17673899677 ______ 超级电容器是一种新型的储能器件,主要用于主电源断电后提供短期能量的后备电源.超级电容器具有高比容量和比功率的特点,其容量密度在所有类型的电容器中位列首位,功率密度能够达到可充电电池的10~100倍.因此超级电容器能够弥补电池与传统电容器之间的差距.在一些领域超级电容可以取代电池,目前多用智能电表,水表,燃气表中作为备用电源,另外智能家居,工业控制板,配电终端设备,汽车行驶记录仪,新能源电动汽车,太阳能,风能等等领域都有广泛应用.

羊卓管2713超级电容可以把它看成一种可以一边充电一边放电的电池吗
葛凌骨17673899677 ______ 这个说法是错误的 要是能一边充电一边放点就叫超级电容现在的锂电池就可以办到的

羊卓管2713用超级电容取代电动车电瓶会怎么样 -
葛凌骨17673899677 ______ 再大的超级电容也不能做动力,它储存的电量远远不能和电瓶相比,对车子来说杯水车薪,电动车最多走两步基本就完了. 看一下数据: 目前超级电容容量范围通常0.1F--1000F .(法拉是电容存储单位). 我们平常用的最小的电瓶(蓄电池)12伏14安时的放电量=14*3600/12=4200 法拉(F). 可见,最大的超级电容容量也不到最小电瓶容量的四分之一,因此目前超级电容暂时还不能做用做大型动力.

羊卓管2713超级电容多长时间可以充满电? -
葛凌骨17673899677 ______ 完全靠电容式不可取的.电容充放电跟温度还相关.为了确保,强烈推荐使用电池. CPU上附加电池卡,与内置电容配合,达到长期为时钟和数据保持提供电源.对于充电时间没有公开此项数据.S7-200选用外插电池卡,在超级电容耗尽后为RAM数据区提供电源缓冲.在连续无供电时,它可使用200天(即保持数据达200天).CPU在不断电的情况下专用电池卡能够使用10年.(一般设备10~20年寿命吧)

羊卓管2713超级电容是什么东西?
葛凌骨17673899677 ______ 转载的,仅供参考 超级电容是近几年才批量生产的一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,并且重复使用寿命长,放电时利用移动导体间的电子(而不依靠化学反应)释放电流,...

羊卓管2713超级电容器 -
葛凌骨17673899677 ______ 超级电容的特点 超级电容的容量比通常的电容器大得多.由于其容量很大,对外表现和电池相同,因此也有称作“电容电池”. 超级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...

羊卓管2713PLC超级电容工作时,是边充边放电还是放完电再充啊? -
葛凌骨17673899677 ______ 有外部电源时,对电容充电直到充满为止;无外部电源时,电容放电,直到放完为止.和手机电池一个道理.