能量储存:超级电容器满足电力需求

在当今的电子世界中，人们对更大的功率的需求不断增加，包括运动控制应用。每个设备都有各种各样的电子功能，这使得对能量存储的需求成为必须。由于这些复杂性，普通的碱性电池很难满足大部分的能量需求。

超级电容在能源领域是一种相当新的设备类型，可以单独用作一次能源，也可以与电池结合用作二次能源。其主要特点是功率大、寿命长。用于大功率应用的理想特性包括:极长的循环寿命，宽的工作温度范围，低重量，柔性包装，零维护和环境友好性。基于这些特性，超级电容正成为工程师和设计人员在需要短期或峰值(突发)功率应用时的首选组件。

该装置的电容范围从几法拉到几千法拉，使设计人员能够根据自己的确切需求定制能量存储，并降低整个系统的尺寸和成本。与电池相比，它的一个关键优势在于安全性和易用性。

电池,尤其是锂离子而且镍锰而超级电容则很容易维护，不需要或只需要极少的保养。在任何周期中都很容易监测健康状态，预期寿命对最终用户来说并不意外。

电池和超级电容之间的根本区别是电池具有高能量密度，而超级电容具有高功率密度。与电池不同的是，超级电容器储存和放电能量的过程是纯静电的。没有化学键的形成或破坏，所以能量存储机制是高度可逆的，导致超过一百万次完整的充放电循环，退化最小。

限制电池寿命的不是能量需求，而是内部阻抗阻碍了所需能量的传递。超级电容提供了更高效的能量提取解决方案。将低阻抗超级电容与电池并联放置可以降低整个储能系统的阻抗。

从这种组合中获得的一些好处是:

•成本提高，因为超级电容可以用于供电，电池可以用于能源。

•改进的温度响应，因为超级电容器具有非常好的冷温度性能。

•寿命提高，因为超级电容器将处理大部分与高循环相关的短期能源需求。

通过了解现有的技术，工程师可以认识到功率和能量之间微妙但关键的区别，并为它们的应用选择正确的组合。

业务发展总监鲍比·马赫麦克斯韦尔技术

由高级编辑c·g·马西编辑，控制工程机械控制通讯charlie.masi@reedbusiness.com

有关超级电容器的更多信息，请在控制工程．

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