超级电容充放电时间计算方法修订稿

超级电容充放电时间计

算方法

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超级电容充放电时间计算方法

1法拉=1000000微法

1微法=1000000皮法

12V，10法拉的电容，对12V，的用电器放电应该在400秒时间内放完

电容没有功率，在电路中只要电压不超过耐压值27v就可以。

普通蓄电池如12V14安时的放电量=14×3600∕12=4200(F)

电流的大小和负载相关，电容放电，电压会降低的，具体可以参考电容的放电曲线。如果想有稳定的电压和电流可以在电容后增加DC-DC的稳压电路

一般应用在太阳能指示灯上时, LED 都釆用之闪烁妁发光, 例如釆用一颗 LED 且控制每秒闪烁放电持续时间为秒, 对超级电容充电电流 100mA

下面以 / 50F在太阳能交通指示灯为例, 超级电容充电时间如下:

C X dv = I X t

C: 电容器额定容量;

V: 电容器工作电压

I: 电容器充电

t: 电容器充电时间

R: 电容器内阻

dv: 工作电压差

故 / 50F 超级电容充电时间为:

t = ( C X V) / I

= (50 X /

= 1250S

超级电容放电时间为:

C X dv - I X C X R = I X t

故 / 50F 超级电容从放到放电时间为:

t = C X (dv / I - R)

= 50 X [ ( - ] / - ]

= 5332S

应用在 LED 工作时间为 5332 / = 106640S = hr

C: 电容器额定容量 (F)

R: 电容器内阻 (Ohm)

V work: 正常工作电压 (V)

V min : 停止工作电压 (V)

t : 在电路中要求持续工作时间 (s)

I : 负载电流 (A)

超级电容量的计算方式:

)-VminC = (Vwork + Vmin)It / (Vwork

例:

如单片机应用系统中, 应用超级电容作为後备电源,在断电後需要用

超级电容维持 100mA 电流,持续时间为 10S, 单片机停止工作电压为 ,

那麽需要多大容量的超级电容才能保证系统正常工作

工作起始电压 Vwork = 5V

停止工作电压 Vmin =

工作时间 t = 10S

工作电源 I =

那麽需要的电容容量为:

)-VminC = (Vwork + Vmin)It / (Vwork

) X = (5 + X X 10 / (5

=

根据计算结果, 可以选择 , 电容就可以满足需要了

超级电容的容量比通常的电容器大得多。由于其容量很大，对外表现和电池相同，因此也有称作“电容电池”。超级电容属于双电层电容器，它是世界上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种，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。

（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）循环使用寿命长，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。法拉（farad），简称“法”，符号是F 1法拉是电容存储1库仑电量时，两极板间电势差是1伏特1F=1C/1V 1库仑是1A电流在1s内输运的电量，即1C=1AS。

1库仑=1安培?秒1法拉=1安培?秒/伏特

[编辑本段]类比

电瓶（蓄电池）12伏14安时的放电量=14*3600/12=4200 法拉(F) 地球的电容值仅有1-2F左右超级电容与电池比较，有如下特性： a.超低串联等效电阻（LOW ESR），功率密度(Power Density)是锂离子电池的数十倍以上，适合大电流放电，（一枚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℃