新型器件超大容量電容器的應(yīng)用張文有，王紅（蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校建筑工程系，甘肅蘭州730050*統(tǒng)中的應(yīng)用，簡述了超大容量電容器在內(nèi)燃機發(fā)電機組及電動車輛等設(shè)備電啟動系統(tǒng)中和電力供電系統(tǒng)直流操作電源中的應(yīng)用。

　　第一作者：張文有（1967-），女，高級工程師，從事電氣方面的教學(xué)、科研和開發(fā)工作。

　　近年來許多國家致力于高比能量、高比功率致密能源（CompactEnergySources，CES）的研究。美國國防部技術(shù)咨詢機構(gòu)將該技術(shù)列為“Toptechnologyfor 2005”，美國能源部、Bmdo、Maxwell公司及Auburn大學(xué)等單位對其進行研究；曰本早，“超大容量電容器”的研究被列人國家*863計劃“，產(chǎn)品獲得專項科研資金支持。

　　2超大容量電容器特性超大容量電容器是一種能大容量存儲電能且具有大功率放電特性的電容器，是一種介于電容器與電池之間的新型器件。該器件具有電池的能量存儲特性，幾乎不存在電子電導(dǎo)，漏電流極小，充放電效率理論上接近100%，充電電壓可嚴格保持數(shù)百小時以上；同時該器件具有電容的功率特性，適于以極大電流瞬間放電的工作狀態(tài)而不像電池那樣被損壞；充電時間很短，可在幾秒之內(nèi)完成。放電比功率較蓄電池高近10倍，能夠瞬間釋放數(shù)百至數(shù)千安培電流，大電流放電甚至短路也不會對其有任何影響；可充放電10萬次以上而不需要任何維護和保養(yǎng)，是一種理想的大功率物理二次電源。

　　3飛機直流供電系統(tǒng)3.1飛機直流供電電源供電特性飛機直流供電系統(tǒng)是指額定電壓為28.5V（電源系統(tǒng)調(diào)壓點的額定電壓）負線接地的兩線系統(tǒng)。飛機直流供電系統(tǒng)應(yīng)符合GJB572《飛機地面電源供電特性及一般要求》中規(guī)定：在空載到額定負載的各種負載條件下，由插頭（飛機與供電電源連接插頭）處所測定的電壓應(yīng)27V；當設(shè)備起動飛機發(fā)動機時，由插頭（飛機與供電電源連接插頭）處所測定的電壓應(yīng)>20V；脈動電壓峰值與平均電壓的比較大偏差應(yīng)在各種工作狀態(tài)下，浪涌等值階躍電壓應(yīng)在所示極限內(nèi)。電源系統(tǒng)供飛機發(fā)動機起動時，浪涌等值階躍電壓應(yīng)在極限4范圍內(nèi)。

　　直流浪涌等值階躍電壓極限32超大容量電容器在飛機直流供電系統(tǒng)應(yīng)用飛機直流供電系統(tǒng)用來起動飛機發(fā)動機時，起動電流將高達1.8~22kA.傳統(tǒng)的飛機直流供電系統(tǒng)是用一個或數(shù)個蓄電池或其他電源裝置作為起動電源，但該類電源的電功率往往滿足不了飛機發(fā)動機起動瞬間脈沖大功率的起動要求，造成起動失??；且起動瞬間大電流對蓄電池將造成損害，影響蓄電池的使用壽命。

　　超大容量電容器具有電池的能量存儲特性、電容的功率特性，若將超大容量電容器作為儲能裝置與蓄電池或其他電源裝置并聯(lián)組成“蓄電池-電容器組電池”，將可增加飛機發(fā)動機起動瞬間脈沖功率，滿足飛機發(fā)動機起動要求。特別在低溫和蓄電池虧電情況下，更能顯示超大容量電容器的優(yōu)異特性。

　　4其他領(lǐng)域的應(yīng)用車、內(nèi)燃機發(fā)電機組及電動車輛等的電起動系統(tǒng)，改善起動、加速時的起動特性，降低大電流對蓄電池造成的損害。特別值得一提的是，超大容量電容器與電池組合的動力裝置用于軍用電動車輛將改善其在惡劣條件下（如啟動、爬坡、剎車等）的工作狀況。

　　超大容量電容器也可和發(fā)電機、固定電源等供電設(shè)備組成超大功率特種脈沖電源，能提供數(shù)百至數(shù)十萬安培的脈沖電流，用于軍事、科技、工業(yè)等大功率電脈沖設(shè)備，如點焊機、X光機等。

　　超大容量電容器在電力供電系統(tǒng)用作開關(guān)設(shè)備的直流操作電源，與蓄電池配合使用或代替蓄電池，可改善、提高開關(guān)設(shè)備直流操作電源的性能，降低電源的成本。超大容量電容器可與UPS電源組合用于各種直流屏的操作電源，提供開關(guān)設(shè)備分合閘時所需的大電流。這樣，可減少蓄電池容量配置，同時也大大地提高了分、合閘的可靠性。

　　超大容量電容器可用于風力發(fā)電、水力發(fā)電及重要用戶的不間斷供電電源系統(tǒng)。

　　5結(jié)束語超大容量電容器已經(jīng)進入商業(yè)領(lǐng)域，俄羅斯現(xiàn)已制成無電池超大容量電容器助力車，造價為普通汽車的1/51/10，充電時間僅為2~3min.界電動汽車年總產(chǎn)量將達到1萬輛以上，約占汽車總量的20%~30%.可以預(yù)見，超大容量電容器在人類未來的生產(chǎn)、生活中將發(fā)揮越來越大的作用。