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針對大型設備的超級電容 - 超級電容原理及前景

2012年02月23日 10:50 本站整理 作者:秩名 用戶評論(0
針對大型設備的超級電容

  雖然看起來似乎所有電子設計都在縮小尺寸,設計師在拚命地爭奪每納米空間,但仍有許多領域微型化既不可能也沒必要,包括汽車和運輸、再生能源、軍用和航空。在這些領域,通常采用更大尺寸的超級電容。

  Maxwell Technologies公司推出的突破性BOOSTCAP產品設定了事實上的標準,基于其私有電極技術的產品可提供單節和多節模塊化配置。

  模塊化BOOSTCAP配置由涵蓋14個模塊的BPAK和BMOD系列組成(圖8)。根據具體的應用,用戶可以從下列電容值/工作電壓組合中選取合適的產品:15Vdc下有20、23、52和58F;16.2Vdc下有110、250或500F;48.6Vdc下有165F;75Vdc下有94F;125Vdc下有63F。這些模塊的外形尺寸也不等,從約178x52x32mm到超過515x263x211mm。目標應用包括工業、汽車和消費類市場。

  

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  Maxwell Technologies公司還有許多大型的具有很高容量的BOOSTCAP品牌單節電容器,不過工作電壓比較低。BCAP系列共5節,在2.7Vdc的工作電壓下電容值可達650、1200、11500、2000和3000F(圖9)。這些電容的主要用途是與電池并行工作,適合要求恒定低功率放電以及峰值負載下提供脈沖功率的應用。

  

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  Evans Capacitor公司的3STHQ3和3PTHQ3電容組器件則主要用于任務繁重的軍事應用,它將公司的三個THQ3混合電容集成進了一個陽極電鍍、環氧密封的鋁殼中,整個尺寸為4.47×1.59×1.09英寸(圖10)。針對更高的工作電壓,3STHQ3組可以串聯電容的方式提供以下四種產品:0.004 F/160 Vdc, 0.0028F/200Vdc, 0.0019F/250Vdc和0.0011F/300Vdc。

  

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  針對更大的容量,3PTHQ3組器件可以并聯電容的方式提供0.45F/10Vdc到0.01F/125Vdc范圍內的產品。這兩種配置的工作溫度范圍都是從-55℃到85℃,包括所有必要的平衡電阻和走線。

  針對大電流環境,德國制造商Wima提供了全系列的雙層圓柱形器件,其工作電流額定值高達400A,脈沖電流承受能力可達1400A。Wima公司的SuperCap C系列和R系列產品由電容值在110到600F范圍內的2.7Vdc電容組成,它們的工作電流和脈沖電流額定值分別可達100A和800A。

  最大和最強健的SuperCap MC系列則規定了14Vdc的工作電壓和400A的電流。該產品的重量為1.7公斤,長寬高尺寸為325x60x90mm,正負電極之間的距離是265mm,可承受高達1.4kA的脈沖電流。

  其它參數包括110F±20%的電容量,內部電阻為7mΩ,最大儲存能量為10kJ,工作溫度范圍是-30℃到65℃,工作壽命長達9萬小時。

  超級電容的未來

  如前所述,超級電容有望代替眾多設備中的可充電電池。這種演進是合理的,特別是目前人們對綠色技術和高性價比替代能源非常渴求。

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