Question

超级电容器的电容量怎么计算?

Answer 1

一个电容器，如果带1库的电量时两级间的电势差是1伏，这个电容器的电容就是1法拉，即：C=Q/U 。但电容的大小不是由Q（带电量）或U（电压）决定的，即电容的决定式为：C=εrS/4πkd 。

其中，εr是相对介电常数，S为电容极板的正对面积，d为电容极板的距离，k则是静电力常量。常见的平行板电容器，电容为C=εS/d（ε为极板间介质的介电常数，ε=εrε0，ε0=1/4πk,S为极板面积，d为极板间的距离）。

定义式：

电容器的电势能计算公式：E=C*（U^2）/2=QU/2=（Q^2）/2C

多电容器并联计算公式：C=C1+C2+C3+…+Cn

多电容器串联计算公式：1/C=1/C1+1/C2+…+1/Cn

三电容器串联：C=（C1*C2*C3）/（C1*C2+C2*C3+C1*C3）

扩展资料

超级电容器储能系统已经广泛应用于电动汽车，风光发电储能，电力系统中电能质量调节，脉冲电源等。

1、应用于电动汽车

超级电容器用于混合电动汽车中，其应用原理图如图1所示，由于汽车在行驶过程中经常需要加速启动或减速刹车，由于加速电动机需要很大的启动电流，大的启动电流对不论是蓄电池还是燃料电池都会造成大的伤害；而汽车进行减速制动时，根据研究制动所需要的能量占驱动能量的50%。

如果加入超级电容储能器对汽车启动加速和刹车减速进行能量管理，既可以降低对电动汽车中蓄电池或燃料电池的伤害，又可以回收多余的能量，延长电动汽车的行驶里程。

2、应用于风光发电储能

太阳能和风能是最方便、最洁净的能源，目前普遍采用蓄电池作为贮能或缓冲装置，其存在的最大问题就是运行与维护费大、使用寿命短。

超级电容器因其具有数万次以上的充放电循环寿命和完全免维护、高可靠性等特点，使得替换蓄驱动轴电动机发电机超级电容储能器输出机械能输入机械能放电充电电池成为一种必然趋势。

超级电容器在白天阳光充足或风力强劲的条件下吸收能量，在夜晚或风力较弱时放电，以维持系统平衡。风光发电系统结构如图2所示。

3、应用与电力系统

超级电容储能系统在电力系统中的应用目前主要为电能质量调节。在现实的供电系统中，由于非线性负载的广泛应用及大型电机的突然启停，电网电压谐波会增加，出现波形畸变，电压瞬间跌落等问题，这会对需要高质量的供电设备造成伤害。

为了提高供电质量，超级电容储能系统作为储能元件来改善电能质量已经被广泛应用，主要分为：动态电压恢复器（DVR），配电静止同步补偿器（D-STATCOM），统一电能质量调节器（UPQR），不间断电源（UPS）。

4、应用于脉冲电源

移动通信基站、卫星通信系统、无线电通信系统以及军用装备，尤其是野战装备，大多不能直接由公共电网供电，而需要配置发电设备及储能装置。未来将引入激光武器、粒子束武器、微波武器、电磁炮等新概念武器的脉冲功率系统通过充电系统从电网吸收能量。

如中等能量激光器和高功率微波武器需要100kW 到500kW 的脉冲电功率，并在毫秒数量级以内大功率释放脉冲电能，脉冲功率源技术的研究方向，往往是在追求如何产生更高的瞬时输出功率，提高效能。

高功率电源的核心技术问题是研究高储能密度(kJ/kg)和高功率密度(kW/kg )的脉冲功率储能系统。超级电容器的高功率密度输出特性，可以满足这些系统对功率的要求。

参考资料来源：百度百科-电容储能

参考资料来源：百度百科-电容