超等电容器是一种通过极化电解质来储能的一种电化学元件 ，可作为一种介于古板电容器与电池之间、具有特殊性能的电源 ，且储能历程是可逆的 ，可以重复充放电数十万次。其突出优点是功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、事情温度规模宽 ，是天下上已投入量产的双电层电容器中容量最大的一种。
超等电容器、通俗电容器及电池的较量
关于超等电容的选择 ，功率要求、放电时间及系统电压转变起决议作用。超等电容器的输出电压降由两部分组成 ，一部分是超等电容器释放能量;另一部分是由于超等电容器内阻引起。两部分谁占主要取决于时间 ，在非？斓穆龀逯 ，内阻部分占主要的 ，相反在长时间放电中 ，容性部分占主要。
在选择电容器巨细时 ，需要思量多方面的因素 ，其中最高事情电压、事情阻止电压、平均放电电流、放电时间等是几个特殊需要重点思量的因素。
电压 Voltage
超等电容用具有一个推荐的事情电压或者最佳事情电压 ，这个值是凭证电容在最高设定温度下最长事情时间来确定的。若是应用电压高于推荐电压 ，将缩短电容的寿命 ，若是过压较量长的时间 ，电容内部的电解液将会剖析形成气体 ，当气体的压力逐渐增强时 ，电容的清静孔将会破碎或者突破。短时间的过压对电容而言是可以容忍的。
极性 Polarity
超等电容器接纳对称电极设计 ，也就说 ，他们具有类似的结构。当电容首次装配时 ，每一个电极都可以被当成正极或者负极 ，一旦电容被第一次100%从满电时 ，电容就会酿成有极性了 ，每一个超等电容器的外壳上都有一个负极的标记或者标识。虽然它们可以被短路以使电压降低到零伏 ，但电极依然保存很少一部分的电荷 ，此时变换极性是不推荐的。电容凭证一个偏向被充电的时间越长 ，它们的极性就变得越强 ，若是一个电容长时间凭证一个偏向充电后变换极性 ，那么电容的寿命将会被缩短。
温度 Ambient Temperature
超等电容器的正常操作温度是-40 ℃～ 70℃ ，温度与电压的团结是影响超等电容器寿命的主要因素。通常情形下 ，超等电容器是温度每升高10℃ ，电容的寿命就将降低30%～50% ，也就说 ，在可能的情形下 ，尽可以的降低超等电容器的使用温度 ，以降低电容的衰减与内阻的升高 ，若是不可能降低使用温度 ，那么可以降低电压以抵狷介温对电容的负面影响。好比 ，若是电容的事情电压降低为1.8V ，那么电容可以事情于65℃高温下。若是在低于室温的条件下使用超等电容器 ，那么可以使超等电容事情高于指定的电压 ，而不会加速超等电容器内部的退化并影响超等电容器的寿命 ，在低温下提高明级电容的事情电压 ，可有用地抵消超等电容低温下内阻的升高。在高温情形下 ，电容内阻会升高 ，此转变是永世的 ，不可逆转的(电解液已剖析) ，在低温下 ，电容内阻的升高是暂时征象 ，由于低温下 ，电解液是黏輖性升高 ，降低了离子的运动速率。
放电 Disge Characteristics
超等电容器放电时 ，会凭证一条斜率曲线放电 ，当一个应用明确了电容的容量与内阻要求后 ，最主要的就是需要相识电阻及电容量对放电特征的影响。在脉冲应用中 ，电阻是最主要的因素 ，在小电流应用中 ，容量又是主要的因素。盘算公式如下：
V=I(R + t/C)
其中V是起始事情电压与阻止事情电压之差 ，I是放电电流 ，R是电容是直流内阻 ，t是放电时间 ，C是电容容量在脉冲应用中 ，由于瞬间电流很大 ，为镌汰电压跌落 ，选用低内阻(ESR)的超等电容(R值) ，在小电流应用中 ，为降低电压跌落 ，需要选用大容量的超等电容(C值)。
充电 Charge Methods
超等电容用具有多种充电形式 ，好比恒流、恒功率、恒压等；蛘哂氲缭床⒘ ，好比电池、燃料电池、DC变换器等。若是一个电容与一个电池并联 ，那么在电容回路中串联一个电阻将降低电容的充电电流 ，并提高电池的使用寿命。若是串联了电阻 ，那么要包管电容的电压输出是直接与负载毗连 ，而没有经由电阻 ，不然电容是低电阻特征将是无效。许多电池系统不允许瞬间大电流放电 ，不然会影响到电池的寿命。一只电容最大的推荐充电电流盘算公式如下:
I=Vw/5R
其中I是推荐的最大充电电流 ，Vw是充电电压 ，R是电容的直流内阻。
电容一毗邻纳大电流或者过压充电；嵋鸬缛莘⑷ ，过热会导致电容内阻增添、电解液剖析爆发气体、缩短命命、泄电流增添或者电容破碎。
自放电与泄电流
Self Discharge and Leakage Current
自放电与自泄电实质上是一样的 ，针对超等电容器的结构 ，相当于在电容内部是正极和负极之间有一条高阻电流通道 ，这就是意味着在电容充电的时间 ，同时会有一个特另外附加电流 ，当在充电是时间 ，我们可以将此电流当成泄电流;当移去充电电压后 ，同时电容没有毗连负载 ，这个电流使电容处于放电状态 ，此时我们将此电流看成自放电电流。
为了可靠地丈量泄电流或者放电电流 ，电容必需被一连充电72小时以上 ，这同样是由电容的结构决议的。超等电容是模子可以当成几只差别的内阻的超等电容的并联 ，当充电时 ，低内阻的超等电容充电速率快 ，电压很快上升至与充电电压相等 ，当充电电压移去后 ，若是高内阻的超等电容还没有被充满 ，低内阻的超等电容最先向并联的高内阻超等电容放电 ，这样电容两头的电压下降就会较量快 ，给人的印象是电容具有较量大的自放电 ，必需注重的是：当电容容量越大 ，电容被充满所需的时间就会越长。
电容串联
Series Configurations of Super capacitors
单体超等电容器的电压一样平常为2.5V或者2.7V ，在许多应用中 ，需要较量高的电压 ，这样可以使用串联的要领来提高电容的电压 ，必需注重 ，在串联应用中 ，每一个单体的电容都不可凌驾其最大的耐压 ，一旦恒久过压 ，将导致电容电解液剖析、气体爆发、内阻增添以及电容寿命缩短。
在放电或者充电时 ，电容容量的差别或者稳固状态下泄电流的差别 ，都将导致串联电容分压不平衡。在充电时 ，串联的电容将举行分压 ，这样高容量的电容将遭受更大的电压压力。好比 ，若是两个1F的电容举行串联 ，一只是+20%容量误差 ，另一只是-20%容量误差 ，电容分压如下：
Vcap1=Vsupply × [Ccap1/(Ccap1+ Ccap2)]
其中Vcap1是+20%容量误差的电容若是充电电压是5V
Vcap1=5V ×[1.2/(1.2+0.8)]=3V
从上式可以看出 ，若是需要阻止分压大于电容的峰值电压3V ，那么电容容量误差必需在统一个趋势规模内 ，好比同为+20%误差或者同为-20%误差。另外也可以用自动电压平衡电路来填补电容容量的不匹配造成的电压不平衡。
被动电压平衡
Passive Voltage Balancing
被动电压平衡电路是接纳与电容并联的电阻举行分压 ，这就允许电流从电压较量高的电容向电压较量低的电容流动 ，通过这种方法举行电压平衡。选择电阻的阻值是很是主要的 ，通常要使电阻允许的电流大于电容预期的泄电流。需要记着的是 ，泄电流在温度升高的时间通；嵩龃。
被动平衡电路只有在不频仍对电容举行充放电的应用中使用 ，同时能够容忍平衡电阻引起的特殊电流 ，建议选择平衡电阻阻值时 ，使平衡电阻的电流大于电容泄电流50倍以上 ，(平衡电阻值为3.3KΩ-22KΩ,取决于电容的最高操作温度) ，虽然大大都平衡电路都接纳较量高的平衡电阻 ，但当串联的电容很是不匹配时 ，；な遣环蟪浞值。
自动电压平衡
Active Voltage Balancing
自动平衡电路强迫串联节点的电压与参考电压相一致 ，不管电压有何等的不平衡 ，同时在确保准确的电压平衡时 ，自动平衡电路在稳固状态下只有很是低的电流 ，只有当电压凌驾平衡规模时 ，才会爆发较量大的电流 ，这些特征使自动平衡电路很是适合于需要频仍充放电的场合。
反极性；
Reverse Voltage Protection
当串联使用的超等电容器被快速充电时 ，低容量的电压有可能酿成反极性 ，这是不允许的 ，同时会降低电容的使用寿命 ，一个简朴的解决步伐就是在电容的两头并联一个二极管 ，正常情形下 ，它们是反压不导通的。使用一个合适的齐纳稳压二极管替换标准的二极管 ，能够同时对电容过压举行；。需要注重 ，二极管必需能够遭受电源的峰值电流。
脉动电流
Ripple Current
虽然超等电容用具有较量低的内阻 ，对相关于电解电容而言 ，它的内阻照旧较量大 ，当应用于脉动电流场合下 ，容易引起电容内部发热。从而导致电容内部电解液剖析、内阻增添 ，并引起电容寿命缩短。为了包管电容的使用寿命 ，在应用于脉动场合时 ，最好包管电容外貌的温度上升不凌驾5℃。
超等电容用具有比二次电池更长的使用寿命 ，但它的使用寿命并不是无限的 ，超等电容器基本失效的形式是电容内阻的增添( ESR)与 (或) 电容容量的降低. ，电容现实的失效形式往往与用户的应用有关 ，恒久过温(温度)过压 (电压) ，或者频仍大电流放电都会导致电容内阻的增添或者容量的减小。在划定的参数规模内使用超等电容器可以有用的延伸超等电容器的寿命。通常 ，超等电容用具有于通俗电解电容类似的结构 ，都是在一个铝壳内密封了液体电解液 ，若干年以后 ，电解液会逐渐干枯 ，这一点与通俗电解电容一样 ，这会导致电容内阻的增添 ，并使电容彻底失效。
