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储存电能电容器(电容器的储能)

来源:www.xrdq.net   时间:2023-02-02 03:27   点击:232  编辑:admin   手机版

1. 电容器的储能

微积分:在充电过程中U并不是恒定的,是从0逐渐增大到U,所以在用W=qU计算功时,要代U关于q的平均值,由于U∝q,所以U(平均)=U/2。

电容器的储能公式是E=0.5CU2,均为标准单位。如果想给1000μF的电容器充电到直流220V,则电容器储能为:0.5×0.001×2202=24.2J。如果是恒流充电的话,计算一下导线传输的电荷量,进一步可以求出电压。Q=It,U=Q/C。

计算公式

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)。

2. 超级电容器的应用

  在太阳能发电领域,超级电容主要是用作储能,相当于蓄电池,将太阳能电池发出的电力储存在超级电容器中  超级电容在太阳能哪些方面可以应用?~~~ 经过串并联,可以存储电能 随着风电和太阳能等清洁能源的推广,能源的储存和使用也成为随之而来的问题,采用大容量的电容器是个不错的解决方案。此外在汽车等领域,超级电容也大有用武之地。目前看来,最有希望替代此前的双电层型电容器的是锂离子电容器,它是锂离子电池和电容的混合产品,优点是能量密度高,目前普通的锂离子型电容器的能量密度可以达到40~100 Wh/L,而某些试制型号的能量密度则高达600Wh/L,已经达到高容量锂离子电池的水平。此外,它比锂离子电池的安全性要好很多。

3. 超级电容储能系统

是,电容储能是指利用电容器的储存电能的技术。电容储能的机理为双电层电容以及法拉第电容,其主要形式为超级电容储能,超级电容储能装置主要由超级电容组和双向DC/DC变换器以及相应的控制电路组成。其技术核心在于超级电容器组内部的均压拓扑和控制策略以及双向DC/DC变换器的拓扑结构与控制策略。电容储能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。

4. 智能电容器和普通电容器的区别

智能电容带电抗能自动校正电阻,不带电抗需要手动校正

5. 电容器的作用及原理

电容器的作用:

1、耦合:用在耦合电路中的电容称为耦合电容,在阻容耦合放大器和其他电容耦合电路中大量使用这种电容电路,起隔直流通交流作用。

2、滤波:用在滤波电路中的电容器称为滤波电容,在电源滤波和各种滤波器电路中使用这种电容电路,滤波电容将一定频段内的信号从总信号中去除。

3、退耦:用在退耦电路中的电容器称为退耦电容,在多级放大器的直流电压供给电路中使用这种电容电路,退耦电容消除每级放大器之间的有害低频交连。

4、高频消振:用在高频消振电路中的电容称为高频消振电容,在音频负反馈放大器中,为了消振可能出现的高频自激,采用这种电容电路,以消除放大器可能出现的高频啸叫。

5、谐振:用在LC谐振电路中的电容器称为谐振电容,LC并联和串联谐振电路中都需这种电容电路。

工作原理:

电容器在没有充电的时候内部正负电荷由于异性相吸的作用正负电荷就会结合在一起,因相互抵消自然不会产生电位差也就不会有电压了。但是电荷会受到电场力的作用而移动:在外电场的作用下电容器的负电荷则会通过外电源跑到电容器的负极,电容器的负极由于得到了负电荷所以它带负电,电容器的正极由于失去了负电荷所以它带正电。因为电容器的两个电极互相绝缘,所以被分离的电荷无法自动回到原来的位置。如果我们对电容放电,正负电荷就又重新结合到了一起,这就是电容器的工作原理。

6. 储能电容

电感储能的优点是可以做到较大电流,而且寿命长。缺点是电感有磁饱和的问题,当频率低于电感的固有频率时,会导致电流巨增,轻的是耗电量增大,严重的会烧毁电路中的功率元件。

另外它的体积重量也是一个不太占优势的地方,磁芯还怕摔。

电容储能的优点是充满电后几乎不再耗电,而且自身损耗较小,体积和重量也有较大优势,耐机械冲击性较强。

缺点是电容的寿命受电解液的影响比较短,并且工作频率高时,热量会使电解液更快消耗,不适合在高温时使用。

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