超大容量电容器(EDLC)介绍

第一篇：超大容量电容器(EDLC)介绍

超大容量电容器（EDLC）介绍

超大容量电容器是近年来开始被广泛关注的新型电子元器件。它不同于传统的电解电容器，它只有一个固体电极板，它是利用了液体电解液与固体电极相界面上形成的双电层来存储电荷。也就是说，电解液本身充当了另一个电极。由于液体与固体的接触界面上形成的双电层间距极其微小，所以它的等效电容量可以比普通的（双电极）电解电容器大的多，可以是法拉（F）级的静电容量，大大高于普通电解电容器的微法拉（uF）级。

如此巨大的电容量，甚至可以将这种电容器作为存储电能的“电池”使用，相对于普通的使用电化学原理构成的电池来说，这种“电池”的充电和放电过程，完全没有涉及化学的物质变化，因此也被称为“物理电池”，其最大的优点是使用寿命长，理论上可以经受无限多次的充放电循环使用，而且充电速度和能量转化效率也是普通化学电池无法相比的。

由于双电层的间距极其微小，也带来了另一个问题，就是容易被击穿，耐压很小，现在的产品，耐压一般都只有6V以下，许多产品的耐压在3V以下。因此，在应用上与普通的电解电容器或化学电池，有比较大的区别。

第二篇：北京合众汇能科技有限公司超大容量电容器用户注意事项

北京合众汇能超大容量电容器用户注意事项

文章来源：http://blog.sina.com.cn/hccclaire

1． HCC超大容量电容器安装前的准备工作在安装使用合众汇能超大容量电容器之前，需要考虑如下问题：

● 对超大容量电容器的能量和功率要求

● 对电容器的电容、电压和等效串联电阻的要求● 应用环境对电容器的尺寸要求

● 应用环境对电容器的重量要求

● 电容器电极端子的位置

● 合适的端子连接线类型

● 合适的电极端子扭据

本公司产品手册第一章列举了各型号HCC超大容量电容器的某些关键性能数据，请参考这些数据来选择符合您要求的超大容量电容器

2． HCC超大容量电容器安装注意事项

（1）安装电容器时，两电容器单体之间必须确保有2－5毫米的孔隙

（2）摆放电容器时，电容器电极端子方向应垂直向上或水平放置

（3）安装超大容量电容器组需要特别注意，因可能会产生高电压，必须由熟悉设备参数和运行状况的专业人员才可进行该项操

作。

（4）串联联接超大容量电容器组时，应将一只电容器一侧的正极与相邻电容器另一侧的负极相连，并依照该方法将多个电容器串联联接起来并在同一个电容器的正负极之间加装保护电路。

（5）并联联接超大容量电容器组时，将一只电容器一侧的正极与相邻电容器同一侧的正极相连，并依照该方法将多个电容器并联联接起来并在同一个电容器的正负极之间加装保护电路。

3.HCC超大容量电容器安装程序

请按照如下程序安装HCC超大容量电容器

（1）安装超大容量电容器之前，拧掉电容器电极端子上的螺栓

（2）将电容器放置在预先准备好的支架和托槽上并固定

（3）相应电极端子之间放置并紧固安装电极连接片

（4）安装电容器辅助保护电路

（5）完成上述操作后将操作（1）拧下的螺栓重新安装在电极端子上

（6）用测力矩扳手将螺栓拧紧直至力矩为（6＋/-0.5牛顿米），但注意螺栓拧的过紧可能导致电极端子或电容器顶盖的损坏。

相关查询：北京合众汇能科技超级电容器官方网站：http:///

北京合众汇能科技有限公司company profile---HCC CLAIRE CHENG

公司简介ABOUT US：

北京合众汇能科技有限公司是一家从事先进能源技术和产品的研发、生产与销售的高科技企业，主要开发与生产HCCCAP系列有机高电压型双电层超级电容器（也称为超大容量电容器、法拉电容、双电层电容器、EDLCs 等）。

HCCCAP超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、寿命超长、温度特性好的特点，产品种类丰富，以卷绕圆柱式为主，兼顾方形、异型模组等多种超级电容器产品规格，涵盖了大、中、小型超级电容器，标准产品的容量从 0.06F 到 10000F，可提供高达10万法拉大容量的特制超级电容器单体产品，并可为用户定制不同规格单体电容器、组合模组和相关能源控制系统。

HCCCAP超级电容器产品采用具有自主知识产权的独特技术和工艺进行生产，各项指标均达到世界先进超级电容器水平，并在储能密度等指标上世界领先，HCCCAP产品具有极高的性价比。同时，HCCENERGY拥有丰富的超级电容器应用经验，为用户设计和生产过大量的基于超级电容器的储能系统，在针对客户具体应用场合定制模组上具有极强的设计能力，我们为客户提供更为合理的能源解决方案。

HCCCAP超级电容器产品广泛应用于智能电网、电动/混合动力汽车、大功率短时供能电源、太阳能储能、风力发电机变桨系统/储能缓冲系统、智能三表、电动自行车、电动玩具等领域，HCCENERGY拥有广泛的客户基础，在各领域均拥有典型性的应用

客户代表。针对超级电容器的性能特点，HCCENERGY对客户提供包括器件选型、测试、应用实例等各方面强大的技术支持。

Beijing HCC Energy Tech.Co., Ltd.is a high-tech enterprise has been engaging in the advanced energy technology, product research and development, production and sales.We producing and developing of HCC electric double layer super capacitor(also called golden capacitor, ultra capacitor, electric double layer capacitors or EDLCs, etc.).HCC super capacitor has the advantages of small size, large capacitance, high power, wide temperature characteristics and long life.Our product is rich in variety, their type is in cylinder type, and also including square and other type modules, containing large, middle and small sized super capacitor, and the capacitance covering from 0.06F to 10000F.We can provide made-to-measure 100000F large capacitance super capacitor cell, and able to customize different specifications capacitor cell, combination module, bank and relevant energy control system.HCC super capacitor adopts with the unique technologies and processes of independent intellectual property rights.All the index of our super capacitor reached the advanced world level, and has a good cost performance.Meanwhile, HCC has rich experience in application of super capacitors, designed and produced large quantity of storage system

based on the super capacitors, has strong design ability on customized module, and provides more reasonable energy solutions.HCC super capacitor has widely be used in smart grid,electric/hybrid cars, high power short time power supply, UPS, solar energy, short-term energy and Wind turbine pitch control, storage buffer system, intelligent instrument, electric bicycle, electric toy, etc.We have widely customer representative and utilized experience in all these areas.According to the characteristics of super capacitors，HCC can provide strong technique support and well service on many aspects like device selection, testing, application examples, etc.Ms.Claire Cheng（程国红）

北京合众汇能科技有限公司

Beijing HCC Energy Tech.Co., Ltd.Blog：http://blog.sina.com.cn/hccclaire

Website：http:///

Zip: 100085

中国 北京市海淀区上地七街1号汇众大厦705室

Street Address:No.705, Floor 7,HUI ZHONG Building, No.1st Building No.7thShangDi Road, HaiDian Dist., Beijing China

第三篇：超级电容器介绍

超级电容器/法拉电容介绍五

超级电容器类型简介

超级电容器的类型比较多，按不同方式可以分为多种产品，以下作简单介绍。

按原理分为双电层型超级电容器和赝电容型超级电容器：

双电层型超级电容器，包括

1.活性碳电极材料，采用了高比表面积的活性炭材料经过成型制备电极。

2.碳纤维电极材料，采用活性炭纤维成形材料，如布、毡等经过增强，喷涂或熔融金属增强其导电性制备电极。

3.碳气凝胶电极材料，采用前驱材料制备凝胶，经过炭化活化得到电极材料。

4.碳纳米管电极材料，碳纳米管具有极好的中孔性能和导电性，采用高比表面积的碳纳米管材料，可以制得非常优良的超级电容器电极。

以上电极材料可以制成：

1.平板型超级电容器，在扣式体系中多采用平板状和圆片状的电极，另外也有Econd公司产品为典型代表的多层叠片串联组合而成的高压超级电容器，可以达到300V以上的工作电压。

2.绕卷型溶剂电容器，采用电极材料涂覆在集流体上，经过绕制得到，这类电容器通常具有更大的电容量和更高的功率密度。

赝电容型超级电容器：

包括金属氧化物电极材料与聚合物电极材料，金属氧化物包括NiOx、MnO2、V2O5等作为正极材料，活性炭作为负极材料制备的超级电容器，导电聚合物材料包括PPY、PTH、PAni、PAS、PFPT等经P型或N型或P/N型掺杂制取电极，以此制备超级电容器。这一类型超级电容器具有非常高的能量密度，目前除NiOx型外，其它类型多处于研究阶段，还没有实现产业化生产。

按电解质类型可以分为水性电解质和有机电解质类型：

水性电解质，包括以下几类

1.酸性电解质，多采用36％的H2SO4水溶液作为电解质。

2.碱性电解质，通常采用KOH、NaOH等强碱作为电解质，水作为溶剂。

3.中性电解质，通常采用KCl、NaCl等盐作为电解质，水作为溶剂，多用于氧化锰电极材料的电解液。

有机电解质

通常采用LiClO4为典型代表的锂盐、TEABF4作为典型代表的季胺盐等作为电解质，有机溶剂如PC、ACN、GBL、THL等有机溶剂作为溶剂，电解质在溶剂中接近饱和溶解度。

另外还可以分为：

1.液体电解质超级电容器，多数超级电容器电解质均为液态。

2.固体电解质超级电容器，随着锂离子电池固态电解液的发展，应用于超级电容器的电解质也对凝胶电解质和PEO等固体电解质进行研究。

超级电容器应用简介

超级电容器的应用范围极为广泛，小到存储器的备用电源、电动玩具的电源，大到航天导弹发射的大功率启动系统、电动汽车的能量功率系统等一切与能量功率相关的仪器设备系统均有超级电容器的身影。

超级电容器在军用、民用领域均有广泛的应用前景。小电流放电的双电层电容器可用作微机等的备用电源或小型装置如玩具、打印机、报警器、信号灯等的一次电源；安培级大电流放电双电层电容器可单独或与蓄电池一起构成电源系统，既可作为起动电源也可作为小型负载的驱动电源，如用于坦克、飞机、火箭、导弹等作为起动电源；人造卫星、宇宙飞船空间站、潜艇水下推进，尤其是在电动车辆方面的应用越来越多；利用其良好充放电性能可作为快速充电简易电源；利用其输入小电流输出大电流可作为充放电周期循环的电源；因其容量大，还可用于微分和积分电路、简易计时电路、超低频信号处理电路等。随着电极材料的改进和电解质的合理选用，双电层电容器的功率密度和能量密度逐步向理论值靠近，其应用前景更为广阔。

超级电容器最近的研究目标之一是单独用双电层电容器或将其与蓄电池联用，作为电动汽车和混合动力汽车的动力电源。上千法拉级的双电层电容器用作电动汽车的短时驱动电源，可以在汽车启动和爬坡时快速提供大电流从而获得大功率以提供强大的动力；在正常行驶时由蓄电池快速充电；在刹车时快速存储发电机产生的瞬时大电流，回收能量。这可以减少电动汽车对蓄电池大电流放电的限制，极大的延长蓄电池的循环使用寿命，提高电动汽车的实用性。目前日本富士重工推出的电动汽车已经使用日立机电制作的锂离子蓄电池和松下电器制作的储

能电容器的联用装置；日本本田公司更是将双电层电容器与汽油机相结合，研制出一种综合电动机助力器系统，使内燃机主要工作在最佳工况点附近，大大降低内燃机的排放，并可回收制动能量，通过装在小客车上极大的降低汽油机燃油消耗量成为低排放的节能汽车；日本丰田公司研制的混合电动汽车，其排放与传统汽油机车相比CO2下降50％，HC、CO和NOx排放降低90％，燃油节省一半。

目前，电动助力车市场正在大力扩展，其电源与电动汽车相似，蓄电池由于其充放电电流要求苛刻，能量难以进行瞬时回收，同时其功率性能不佳也直接影响其应用，而超级电容器非常容易满足这些要求，采用超级电容器在其起动、加速与爬坡时对系统进行能源补充，并在刹车时完全回收能量，提高系统性能。在风力发电或太阳能发电系统中，由于风力与太阳能的不稳定性，会引起蓄电池反复频繁充电，结果大大缩短电池寿命，利用双电层电容器吸收或补充电能的波动，可以轻易解决这一问题。此外，在有瞬间强负载系统中，利用双电层电容器可以起到稳定系统电压，减少系统电源容量配制的作用。

超级电容器在有些场合可以替代电池工作，同时，可以避免由于瞬间负载变化而产生的误操作。在便携式仪器仪表中驱动微电机、继电器、电磁阀等，在一些带有机械动作功能的电话中，由于电话网的电流较小，不可能实现动作功能，因此要有一个电源对这一动作进行支持，电池也是一种选择，由于存在更换及维修的问题，超级电容器显示出优越性。

超级电容器还可用于对照相机闪光灯进行供电，可以使闪光灯达到连续使用的性能，从而提高照相机连续拍摄的能力；另外，德国Epcos公司还用该器件对相机快门进行控制。机动无线通讯设备往往采用脉冲的方式保持联络，由于双电层电容器的瞬时充放电能力强，可以提供的功率大，在这一领域的应用也非常广阔。

大容量超级电容器的另一个重要应用在电力系统上，运用超级电容器进行重要系统的瞬态稳压稳流，特别是在大功率系统上，几乎是不可替代的器件。在这方面，据华北电力大学电能质量所的调查，在众多大型石化、电子、纺织等企业，各企业每年因电力波动的损失可能高达上千万；另外，芯片企业在选址时考虑电力的波动也是一个非常重要的环节，而超级电容器系统则可以完全解决这个问题。

另外，随着电子与能源工业的发展，超级电容器在短时UPS系统、太阳能电源系统、汽车防盗系统等免维护系统上具有不可替代的作用，在一些电磁操作机构电源、汽车音响系统等领域均具有非常广泛的应用。

第四篇：铝电解电容器的容量及误差标准

铝电解电容器的容量及误差标准

标准的容量允许误差范围为+/-20%（M），但是也可以生产容量允许误差为+/-10%（K）、-0%~+20%（R）等特殊用途电容器，铝电解电容器的容量会因温度和频率不同而变化，因此，测试频率按标准设为120Hz，温度设为20℃。

南通华裕电子有限公司内部文档

第五篇：大容量电动机配电系统介绍

大容量电动机配电系统介绍

一、前言

大容量电动机通常是指电功率在几百甚至上千千瓦的电动机。其配电装置采用3kV∽10kV电压等级，在电网容量，电动机和生产工艺许可的情况下，尽量采用全电压直接起动的方式，同时还要有相应的继电保护装置确保其正常运行。大型电动机的运行将会给电网和其它拖动设备的安全运行带来很大影响，因此需要进行认真的比较和分析计算，以确定经济合理，运行可靠，技术先进的配电方案。以下就岭澳核电站空压机配电的工程实例谈谈大容量电动机的配电特点，起动条件及相应的计算验证。

二、工程实例

（一）实例介绍

岭澳核电站空气压缩系统由三台空压机组成，主要向核岛和常规岛输送压缩空气。空压机由英国ATLAS公司进口，其电动机功率分别为250kW/50Hz/3phase，电压等级为6.6kV.电源引自电站东北侧辅助变压器平台全厂共用的6.6kV配电盘，选用3x3（ZR-YJV-10-1x400）中压铠装电缆约9x550米至核岛电气厂房6.6kV配电盘后，再分别选用ZR-YJV22-3x35中压铠装电缆约350米给各空压机供电。该电动机和工艺设备无特殊的动热稳定要求，但根据规程，电动机起动时母线电压不应低于额定电压的85%.根据以上技术条件，为确定电动机起动时的电压电流是否满足起动要求需进行起动计算，然后校验电动机的继电保护要求。计算条件应设供电系统是无限大容量电源，采用标幺值，计算容量Sj＝100MVA。

（二）在计算之前需考虑以下因素：

1、大容量电动机起动时，需要满足起动母线电压波动、电动机起动转矩要求和电动机及工艺设备的动热稳定要求。电动机和工艺设备应能承受全压起动时的冲击，即能满足电动机和工艺设备的动稳定要求。对于某些电动机在全压起动时还需满足制造厂规定的热稳定要求。

2、大型电动机起动时，其端电压应能保证被拖动机械要求的起动转矩，且在配电系统中引起的电压下降不应妨碍其它用电设备的工作。按照国家标准《电能质量。电压允许拨动和闪变》（GB12326-93）的要求，一般情况下，电动机起动时配电母线上的电压不应低于额定电压的85%，对于经常起动的电动机，不应低于额定电压的90%。

3、起动计算

（1）阻抗计算：设供电系统是无限大容量电源，采用标幺值计算，用系统阻抗（X*xt）计算起动压降时，应按引起压降最大的情况，即系统容量最小，短路容量最大的情况。

b.线路阻抗（X*l1）：X*l1=X×Sj/Uj2式中：X——每相线路电抗（Ω）；Uj——线路基准电压（kV）；

c.母线上其它负荷电抗（X*fh）；X*fh=Sj/Sfh式中：Sj——基准容量，取100MVA；Sfh——母线上其它容量计算值（MVA）；

d.线路阻抗（X*l2）

X*l2＝X×Sj/Uj2式中：X——每相线路电抗（Ω）；Uj——线路基准电压（kV）；e.电动机起动阻抗（X*d）

X*d＝1/Kq×Sj/Sed式中：Kq——电动机全压起动电流倍数；Sed—电动机额定容量。

（2）起动参数计算：由图1可知，电动机回路阻抗X*q＝X*l2＋X*d

母线总的阻抗X*=X*q//X*fh

供电系统的总阻抗∑X*=X*＋X*l1＋X*xt

系统提供的总起动电流I*q=1/∑X*

电动机回路起动电流，由电动机回路阻抗和负荷阻抗分流计算，即I*d=I*q×X*fh/（X*fh＋X*q）。

母线电压标幺值U*m=I*q×X*

电动机端电压相对值（起动时电动机端电压/电动机额定电压）U*d=I*d×X*d4、继电保护根据国家标准《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92），关于3kV及以上电动机的保护，要求设置电流速断保护、差动保护、过负荷保护、失压保护、不平衡缺相保护、接地故障保护及起动次数保护。本例主要考虑差动保护、电流速断保护、过负荷保护、低电压保护、接地保护。

1.差动保护按躲过电动机的最大不平衡电流计算保护装置的动作电流Idzj＝（1.5∽2）Irm/n1A；按最小运行方式下，电动机接线端两相短路时，流过保护装置的短路电流校验保护装置的灵敏系数Km＝Ik2.min/Idz≥2。2.电流速断保护按躲过电动机的起动电流，计算异步电动机保护装置的动作电流：Idzj=KkKjxKq

Irm/n1A；按最小运行方式下，电动机接线两相短路时，流过保护安装处的短路电

流校验保护装置的灵敏系数：Km＝Ik2.min/Idz≥2。3.过负荷保护按躲过电动机的额定电流计算保护装置的动作电流：Idzj＝KkKjxIrm/Khn1A。4.低电压保护当母线电压下降至额定电压的60%时，低电压作用于跳闸。5.接地保护按被保护元件发生单相接地故障时最小灵敏系数1.25整定保护装置的一次动作电流：Idz≤（Ic∑-Icm）/1.25A。

（三）本例计算结果如下：

1、元件阻抗标幺值

（1）系统阻抗：由电站提供，6.6kV出线最小短路容量为150MVA，最大短路容量为330MVA.基准容量Sj=100MVA，X*tmin=Sj/Smin＝100/150＝0.667

X*tmax＝Sj/Smax＝100/330＝0.303。

（2）变压器阻抗（X*b）：由制造厂给出，为X*b＝0.09。

（3）线路阻抗（X*l1）：本例中线路采用九根1x400mm2铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，电缆长度为0.55kM，线路每公里电抗为0.150Ω，可得X*l1＝X×Sj/Uj2＝0.150x0.55x100/6.62/9＝0.0210由于线路阻抗相对于电动机阻抗较小，可在以下计算中忽略。

（4）电站：该6.6kV母线上其它负荷为Sfh＝10.5MVA，因此X*fh＝Sj/Sfh＝100/10.5＝9.523。

（5）线路阻抗（X*l2）：本例中线路采用三根3x35mm2铜芯交联聚乙烯绝缘电缆，电缆长度为0.35km，线路每公里电抗为0.123Ω，可得X*l2＝X×Sj/Uj2＝0.123x0.35x100/6.62/3＝0.0329。

（6）电动机起动阻抗本例中电动机额定容量为3x250/0.85＝882.35KVA＝

0.882MVA，额定电压为6.6kV，额定电流为31A，起动电流倍数为10倍，可X*d＝1/Kq×Sj/Sed＝（1/10x100）/0.882＝11.34。

2、起动计算过程及分析

电动机回路阻抗X*q＝X*l2＋X*d＝0.0329＋11.34＝11.37

母线总阻抗X*＝X*q//X*fh＝11.37x9.523/（11.37＋9.523）＝5.182

供电系统总阻抗：∑X*＝X*＋X*l1＋X*xtmin＋X*b＝5.182＋0.0210＋0.667＋0.09＝5.96

总起动电流I*q＝1/∑X*＝1/5.96＝0.168

母线电压U*m＝I*qX*＝0.168x5.182＝0.871

电动机回路起动电流：I*d＝I*qxX*fh/（X*fh＋X*q）＝0.168x9.523/（11.37＋

9.523）＝0.077

端电压U*d＝I*dX*d＝0.077x11.34＝0.873

由计算可知，电动机起动时能满足要求，即母线及电动机端电压均超过85%，因此可采取直接启动的方式。

3、继电保护计算

（1）电动机侧短路时，当系统取最小短路容量为150MVA时，d1点的短路电流计算其中，Xjs1＝X*xtmin＋X*l1＋X*l2＋X*b＝0.667＋0.021＋0.0329＋0.09＝0.811短路电流Idlmin＝Ij/Xjs1＝Sj/（UjXjs1）＝100/（x6.6x0.811）＝10.786kA两相短路电流I“dlk2＝0.866Id1min＝0.866x10.786＝9.341kA当系统取最大短路容量为330MVA时，d1点的短路电流计算其中，Xjs2＝X*xtmax＋X*l1＋X*l2＋X*b＝0.30＋0.021＋0.0329＋0.09＝0.444短路电流Idlmax＝Ij/Xjs2＝Sj/（UjXjs2）＝100/（x6.6x0.444）＝19.703kA。

（2）差动保护配电装置电流互感器的变比为50/5，电流互感器的接线系数Kjx为1，因此可得保护装置的动作电流Idzj＝（1.5∽2）Irm/n1＝（1.5∽2）31/10＝（4.65∽6.2）A当Idzj取6.0A时，Idz＝Idzj×n1/Kjx＝6.0x10/1＝0.06kA保护装置的灵敏系数Km＝I”d1k2min/Idz＝9.341/0.06＝156＞2。

（3）电流速断保护保护装置的动作电流为Idzj＝KkKjxKqIrm/n1＝1.6x1x31/10＝4.96AIdz＝Idzjn1/Kjx＝5x10/1＝0.05kA保护装置的灵敏系数为Km＝I"dlk2min/Idz＝9.341/0.05＝187＞2。

（4）过负荷保护保护装置的动作电流为Idzj＝KkKjxIrm/Khn1＝1.6x1x31/（0.85x10）＝5.84A，按照此电流值对过负荷电流值进行整定。

（5）接地保护电网的总单相接地电容电流IcΣ＝0.1Url＝0.1x6.6（9x0.55＋3x0.35）＝3.96A可得保护装置的一次动作电流为Idz＝（Ic∑-Icm）/1.25＝

3.96/1.25＝3.168A保护装置的动作电流3.168A满足零序电流互感器和接地继电器的灵敏系数要求。

三、结束语

综上所述，大型空压电机的配电考虑因素较多，应着重考虑电机的工艺要求，起动条件和继电保护要求。在电网容量，电动机和生产工艺许可的情况下，尽量采用全电压直接起动的方式，同时还要有相应的继电保护装置确保其正常运行，而继电保护却只要满足运行条件，规范要求，就能达到保护空压机的要求。