超级电容充放电电路

① 超级电容工作原理

超级电容器（Supercapacitors，ultracapacitor），又名电化学电容器(ElectrochemicalCapacitors)，双电层电容器(ElectricalDoule-LayerCapacitor)、黄金电容、法拉电容，是从上世纪七、八十年代发展起来的通过极化电解质来储能的一种电化学元件。它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源，主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷储存电能。但在其储能的过程并不发生化学反应，这种储能过程是可逆的，也正因为此超级电容器可以反复充放电数十万次。其基本原理和其它种类的双电层电容器一样，都是利用活性炭多孔电极和电解质组成的双电层结构获得超大的容量。

电容分类
根据储能机理的不同可以分为一下两类：

双电层电容：是在电极/溶液界面通过电子或离子的定向排列造成电荷的对峙而产生的。对一个电极/溶液体系，会在电子导电的电极和离子导电的电解质溶液界面上形成双电层。当在两个电极上施加电场后，溶液中的阴、阳离子分别向正、负电极迁移，在电极表面形成双电层；撤消电场后，电极上的正负电荷与溶液中的相反电荷离子相吸引而使双电层稳定，在正负极间产生相对稳定的电位差。这时对某一电极而言，会在一定距离内(分散层)产生与电极上的电荷等量的异性离子电荷，使其保持电中性；当将两极与外电路连通时，电极上的电荷迁移而在外电路中产生电流，溶液中的离子迁移到溶液中呈电中性，这便是双电层电容的充放电原理。

法拉第准电容：其理论模型是由Conway首先提出，是在电极表面和近表面或体相中的二维或准二维空间上，电活性物质进行欠电位沉积，发生高度可逆的化学吸脱附和氧化还原反应，产生与电极充电电位有关的电容。对于法拉第准电容，其储存电荷的过程不仅包括双电层上的存储，而且包括电解液离子与电极活性物质发生的氧化还原反应。当电解液中的离子(如H+、OH-、K+或Li+)在外加电场的作用下由溶液中扩散到电极/溶液界面时，会通过界面上的氧化还原反应而进入到电极表面活性氧化物的体相中，从而使得大量的电荷被存储在电极中。放电时，这些进入氧化物中的离子又会通过以上氧化还原反应的逆反应重新返回到电解液中，同时所存储的电荷通过外电路而释放出来，这就是法拉第准电容的充放电机理。

突出特点
（1）充电速度快，充电10秒～10分钟可达到其额定容量的95%以上；

（2）环使用寿命长，深度充放电循环使用次数可达1~50万次，没有“记忆效应”；

（3）大电流放电能力超强，能量转换效率高，过程损失小，大电流能量循环效率≥90%；

（4）功率密度高，可达300W/KG~5000W/KG，相当于电池的5~10倍；

（5）产品原材料构成、生产、使用、储存以及拆解过程均没有污染，是理想的绿色环保电源；

（6）充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，安全系数高，长期使用免维护；

（7）超低温特性好，温度范围宽-40℃～+70℃；

（8）检测方便，剩余电量可直接读出；

（9）容量范围通常0.1F--1000F。

② 超级电容放电电路原理是怎样的

超级电容充放电原理和普通电容一样，只是它可能充电电流更大，要采取限流措施。超级电容和普通电容相比，主要有以下特点：
1、容量超大；
2、耐压很低；
3、充电电流可能会很大（最大充电电流由充电电源决定），因而要加限流。

③ 谁能告诉我超级电容的充电原理以及充电器的具体工作原理，最好有电路图，谢谢！

超级电容的放电原理和普通电容放电原理是一样的，也是物理性质引发放电

超级电容是近几年才批量生产的一种无源器件，介于电池与普通电容之间，具有电容的大电流快速充放电特性，同时也有电池的储能特性，并且重复使用寿命长，放电时利用移动导体间的电子（而不依靠化学反应）释放电流，从而为设备提供电源。

超级电容的特性

一、超级电容器特性：

a.体积小，容量大，电容量比同体积电解电容容量大30~40倍；

b.充电速度快，10秒内达到额定容量的95%；

c.充放电能力强；

d.失效开路，过电压不击穿，安全可靠；

e.超长寿命，可长达40万小时以上；

f.充放电线路简单，无需充电电池那样的充电电路，真正免维护；

g.电压类型：2.7v---12.0v

h.容量范围：0.1F--1000F

二、超级电容与电池比较，有如下特性：

a.超低串联等效电阻（LOWESR），功率密度(PowerDensity)是锂离子电池的数十倍以上，适合大电流放电，（一枚4.7F电容能释放瞬间电流18A以上）。

b.超长寿命，充放电大于50万次，是Li-Ion电池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd电池的1000倍，如果对超级电容每天充放电20次，连续使用可达68年。

c.可以大电流充电，充放电时间短，对充电电路要求简单，无记忆效应。

d.免维护，可密封。

e.温度范围宽-40℃～+70℃，一般电池是-20℃～60℃。南京绿索超级电容025.68251033，南京江宁开发区秣周路88号祖堂工业园.

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