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一、雙電層電容器' K' K& U& s3 t% B0 ~5 X4 p
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1 l; S- z0 V$ `（一）雙電層電容器的工作基本原理
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7 ?- c5 {. ^& o雙電層電容是在德國(guó)物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型電容。數(shù)字電位器 眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極將在金屬電極的表面和液體表面的兩側(cè)上具有過(guò)量電荷的相反符號(hào)，從而導(dǎo)致相之間的電勢(shì)差。 如果同時(shí)將兩個(gè)電極插入電解質(zhì)溶液中，且在其間施加小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓，則電解質(zhì)溶液中的正離子和負(fù)離子將通過(guò)電場(chǎng)快速地向兩極移動(dòng)，且在兩個(gè)電極的表面上分別形成致密的電荷層，即雙電層， 由雙電層形成的雙電層類似于傳統(tǒng)電容器中電介質(zhì)在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的極化電荷，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，致密的雙電層類似于平板電容器， 但是具有比普通電容器更大的容量，因?yàn)橹旅茈姾蓪娱g隔比普通電容器的電荷層之間的距離小得多。; L$ T+ r, k+ a4 s; j
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4 P! g$ ]3 Y: x" p雙電層電容器與鋁電解電容器技術(shù)相比內(nèi)阻較大，因此，可在無(wú)負(fù)載電阻一般情況下可以直接影響充電，如果沒(méi)有出現(xiàn)系統(tǒng)過(guò)電壓充電的情況，雙電層電容器發(fā)展將會(huì)開(kāi)路而不致?lián)p壞電子器件，這一重要特點(diǎn)與鋁電解電容器的過(guò)電壓擊穿不同。同時(shí)，雙電層電容器與可充電電池企業(yè)相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電使用次數(shù)可達(dá)10^6次以上，因此雙電層電容不但需要具有一個(gè)電容的特性，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）同時(shí)也具有中國(guó)電池工作特性，是一種方法介于電池和電容數(shù)據(jù)之間的新型國(guó)家特殊元器件。
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其基本原理是，當(dāng)電極充電時(shí)，電極在理想極化狀態(tài)下的表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的雜離子，使這些離子附著在電極表面形成一個(gè)雙電荷層，構(gòu)成一個(gè)雙電荷層電容器。由于兩個(gè)電荷層之間的距離很�。ㄍǔＰ∮�0.5 nm） ，并且由于特殊的電極結(jié)構(gòu)，電極的表面積增加了10,000倍，從而產(chǎn)生了巨大的電容。; j0 R% A/ b) o+ c
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7 J- Y* q" Q5 C' r3 I7 O* P4 r; G（2）雙電層電容器的特性
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! Y9 n" I- d+ Q) S（1）功率密度高) H+ i d9 D8 @* t v: T4 K
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/ X* }3 O4 c, _, d2 X1 p其功率密度可達(dá)102 ~ 104W/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于蓄電池的功率密度水平。
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（2）循環(huán)壽命長(zhǎng)1 Y3 w- r, n9 z: k
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$ j. R, P! F+ z' w; p# b% x經(jīng)過(guò)幾秒鐘50萬(wàn)至100萬(wàn)次的高速深度充放電循環(huán)后，雙電層電容器的特性變化不大，容量和內(nèi)阻僅下降10％ ~ 20％。
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7 \6 V: ?( E6 M4 t; Y- J' O（3）工作溫限寬+ P" W4 J4 W+ L* ^/ |/ {% g
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由于在低溫環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行雙層電容器中離子的吸附和脫附速度發(fā)展變化影響不大，模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）因此其容量不斷變化遠(yuǎn)小于蓄電池。商業(yè)化雙層電容器的工作過(guò)程中溫度控制范圍一般可達(dá)-40℃～+80℃。% h, ?# \5 ?+ J) t1 m
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智能電容器與普通電容器的區(qū)別
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智能電容器相比中國(guó)傳統(tǒng)電容器，有以下我們幾個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)：. L, w6 v- G/ w+ ~+ l
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1.模塊化結(jié)構(gòu)智能電容器是一種體積小、現(xiàn)場(chǎng)接線簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的模塊化結(jié)構(gòu)。無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的擴(kuò)展只能通過(guò)增加模塊的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)。$ G! a' P0 k: e& f" J, I: @- H
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# x% ]) A" x) M2.高品質(zhì)電容器可以采用自愈式低壓補(bǔ)償電容器，電容器內(nèi)置溫度控制傳感器，反映一個(gè)電容器系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)發(fā)熱嚴(yán)重程度，實(shí)現(xiàn)過(guò)溫保護(hù)。
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6 H& C* c; G, x/ b( p5 J3 T3.嵌入投切開(kāi)關(guān)模塊智能電容器內(nèi)置投切開(kāi)關(guān)模塊。投切開(kāi)關(guān)模塊由晶閘管、磁保持繼電器、過(guò)零觸發(fā)導(dǎo)通電路和晶閘管保護(hù)電路構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)電容器“零投切”，保障投切過(guò)程無(wú)涌流沖擊，無(wú)操作過(guò)電壓。開(kāi)關(guān)模塊動(dòng)作響應(yīng)速度快，可頻繁操作。+ a0 ?0 `9 Q6 X) ] f* J; A8 ]
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5 y+ D" K3 L; q8 B* ~: k四個(gè)。完善的保護(hù)設(shè)計(jì)智能電容器具有斷電保護(hù)、短路保護(hù)、電壓相損保護(hù)、電容器過(guò)溫保護(hù)等功能，有效保證了電容器的安全，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。 ?9 K d% G. S( Q# a4 _; B
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5.先進(jìn)的控制技術(shù)控制的物理量為無(wú)功功率，采用無(wú)功潮流預(yù)測(cè)和延時(shí)多點(diǎn)采樣技術(shù)，保證投切無(wú)振蕩。在重負(fù)載下，無(wú)功功率得到充分補(bǔ)償。4 y7 c" L5 F! B( M; K. {! ]
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5 D7 s/ J* o9 f8 t5 T. N. }6.防投切振蕩培養(yǎng)技術(shù)可以采用自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)工作原理，防止系統(tǒng)控制器死機(jī)而產(chǎn)生的不補(bǔ)償或過(guò)補(bǔ)償進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)，防止電容器投切振蕩。. O& W2 H# x. W, u1 K- d
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7. 自動(dòng)補(bǔ)償無(wú)功功率智能電容器根據(jù)負(fù)載的無(wú)功功率自動(dòng)開(kāi)關(guān)，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率，提高電能質(zhì)量。 智能電容器可以作為一個(gè)單元使用，也可以作為多個(gè)單元使用。
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6 [# s9 b5 M8 D/ W4 {- C# L8.人機(jī)界面友好，顯示電流、電壓、無(wú)功等設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。顯示開(kāi)關(guān)狀態(tài)，復(fù)合開(kāi)關(guān)模塊故障狀態(tài)，通信狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)調(diào)試/工作狀態(tài)切換和手動(dòng)/自動(dòng)操作功能方便。
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