超级电容放电时间

超级电容容量及放电时间的计算方法2008-10-28 13:10:29 [点击次数:2450]现在超级电容的很多用户都遇到相同的问题，就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间，或者根据放电电流及放电时间，怎么选择超级电容的容量，下面我们给出简单的计算公司，用户根据这个公式，就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算，十分地方便。

C(F)：超电容的标称容量；R(Ohms)：超电容的标称内阻；ESR(Ohms)：1KZ下等效串联电阻；Vwork(V)：正常工作电压Vmin(V)：截止工作电压；t(s)：在电路中要求持续工作时间；Vdrop(V)：在放电或大电流脉冲结束时，总的电压降；I(A)：负载电流；超电容容量的近似计算公式，保持所需能量=超级电容减少的能量。

保持期间所需能量=1/2I(Vwork+ Vmin)t；超电容减少能量=1/2C(Vwork2 -Vmin2)，因而，可得其容量(忽略由IR引起的压降)C=(Vwork+ Vmin)It/( Vwork2 -Vmin2)举例如下：如单片机应用系统中，应用超级电容作为后备电源，在掉电后需要用超级电容维持100mA的电流，持续时间为10s,单片机系统截止工作电压为4.2V，那么需要多大容量的超级电容能够保证系统正常工作？由以上公式可知：工作起始电压Vwork＝5V工作截止电压Vmin＝4.2V工作时间t=10s工作电源I＝0.1A那么所需的电容容量为：应用中，很多用户都遇到相同的问题，就是怎样计算一定容量的超级电容在以一定电流放电时的放电时间，或者根据放电电流及放电时间，怎么选择超级电容的容量，下面我们给出简单的计算公司，用户根据这个公式，就可以简单地进行电容容量、放电电流、放电时间的推算，十分地方便。

C(F)：超电容的标称容量；R(Ohms)：超电容的标称内阻；ESR(Ohms)：1KZ下等效串联电阻；Vwork(V)：正常工作电压Vmin(V)：截止工作电压；t(s)：在电路中要求持续工作时间；Vdrop(V)：在放电或大电流脉冲结束时，总的电压降；I(A)：负载电流；超电容容量的近似计算公式，保持所需能量=超级电容减少的能量。

超级电容放电时间超级电容是一种高效能的电容器，具备很多优秀的特性：快速充放电、低内阻、长寿命、高功率等等。

而超级电容的放电时间成为了评估其性能可靠性的一个重要指标。

接下来，让我们一步步了解超级电容放电时间的相关内容。

第一步：什么是超级电容？超级电容器（Supercapacitor）又叫超级电容，属于一种在微观尺度上由纳米结构体系组成的新型储能器件。

与普通电容器不同，超级电容器能储存比传统电容器更多的电荷并且更快地充放电。

常见的材料有：活性炭、氧化钼、氧化铁、二氧化钛、氧化锆等。

第二步：超级电容放电时间是什么？超级电容放电时间是超级电容器在一个额定电压下，从起初电荷电压经过一段时间被快速放电并且电压降到给定电压值的时间。

通俗地说，就是超级电容器释放出全部能量时所需的时间。

第三步：超级电容放电时间为何重要？超级电容放电时间是超级电容器性能稳定性和有效性的关键指标。

如果超级电容放电时间短，那么它在储能和供电方面的效果会大打折扣，甚至会影响到超级电容的应用范围。

第四步：超级电容放电时间的相关因素影响超级电容放电时间有很多因素：超级电容本身的电容量、电荷数、电压等都会影响放电时间。

而环境因素如温度、湿度、震动等也会对超级电容的性能产生影响，从而影响放电时间。

此外，超级电容的使用状态、放电负载等因素也可能影响放电时间。

第五步：如何提高超级电容放电时间？为了提高超级电容放电时间，我们可以从以下几方面入手：首先，选择高质量的超级电容，比如采用优秀的电极和先进的纳米技术；其次，在使用过程中，要注意防止超级电容长期处于高电压状态以及避免过度放电；最后，在超级电容应用设计过程中，要考虑到超级电容的实际使用环境，合理地选择放电负载以及防止电容器长时间处于高温、潮湿等环境中。

总而言之，超级电容放电时间是评估其性能可靠性的一个关键指标，只有科学地提高超级电容放电时间，才能更好地利用超级电容的优良特性，为现代科技、工业、民生等多方面应用带来更多的便利。

什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。

它是一种电化学元件，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。

超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。

超级电容器的诞生按照2006年4月发表的专利，EEStor这种能量存储装置是用陶瓷粉末涂在铝氧化物和玻璃的表面。

从技术上说，它并不是电池，而是一种超级电容器，它在5分钟内充的电能可以让一个电动车走500英里，电费只有9美元——而烧汽油内燃机的车走相同里程则要花费60美元。

与传统的电化学电池相比，超级电容器有很多好处。

它可以无限制地接受无数次放电和充电，换句话说，超级电容器没有“记忆”。

但是，一般的超级电容器也有其弱点，就是能量存储率有限，今天市场上的高端超级电容器每磅的存储能量只有锂电池的1/25。

而EEStor开发的超级电容器，由于钡钛酸盐有足够的纯度，存储能量的能力大大提高。

EEStor公司负责人声称，该超级电容器每公斤所存储的能量可达0.28千瓦时，相比之下，每公斤锂电池是0.12千瓦时，铅酸电池只有0.032千瓦时，这就让超级电容器有了用在从电动车、起搏器到武器等其他领域的可能。

好的铅酸电池能充电500～700次，而根据EEStor的声明，新的超级电容器可反复充电100万次以上，也不会出现材料降解问题。

而且，由于它不是化学电池，而是一种固体状态的能量储存系统，不会出现锂电池那种过热甚至爆炸的危险，没有安全隐患。

超级电容器向快速充电与大功率发展充电1分钟即可驱动小型笔记本电脑运行近1个半小时--在2004年10月于幕张MESSE举行的IT博览会“CEATEC JAPAN”上，这种快速充电的演示成了人们关心的话题。

3000f超级电容放电时间计算3000F超级电容是一种高容量的电容器，它具有很长的放电时间。

本文将详细介绍3000F超级电容的放电时间及其应用。

我们来了解一下超级电容器的基本原理。

超级电容器是一种电子元件，它可以将电荷存储在电场中，而不是通过化学反应来储存能量，因此它具有快速充放电、长寿命、高能量密度等特点。

超级电容器的容量通常以法拉(F)为单位表示，而3000F则是指其容量为3000法拉。

接下来，我们来计算3000F超级电容的放电时间。

超级电容的放电时间可以通过以下公式计算：放电时间 = 容量 / 电流假设我们将3000F超级电容器放电的电流为1安培(A)，那么根据上述公式，其放电时间为：放电时间 = 3000F / 1A = 3000秒换算成小时，即3000秒 = 50分钟 = 0.83小时。

因此，3000F超级电容器的放电时间为0.83小时。

了解了3000F超级电容的放电时间，接下来我们来探讨一下它的应用。

由于超级电容器具有快速充放电的特点，因此在一些需要大量短时间能量释放的场合，超级电容器可以发挥重要作用。

比如在电动车、混合动力车、坦克等电力储能系统中，超级电容器可以作为辅助能量储存装置，提供瞬间高强度的电流输出，以满足加速、爬坡等高能耗场景的需求。

此外，在一些需要频繁充放电的场合，超级电容器也可以作为备用电源，保证设备的正常运行。

除了车辆领域，超级电容器还有许多其他的应用。

例如，在可再生能源领域，超级电容器可以用于储存太阳能和风能，以平衡能源的供给和需求。

在智能电网中，超级电容器可以用于调节电网的频率和稳定电压。

此外，超级电容器还可以用于电子产品、医疗设备、航空航天等领域。

总结一下，3000F超级电容具有长时间的放电能力，其放电时间约为0.83小时。

在车辆、能源储存、电网等领域，超级电容器都有着广泛的应用前景。

随着科技的不断进步，超级电容器将会发挥越来越重要的作用，为我们的生活带来更多便利和可持续发展。

聚焦超级电容选型与应用上网时间：2010-05-27 作者：Zoro 来源：电子元件技术网超级电容和电池都是能量的存储载体，但二者有不同的特点。

超级电容通过介质分离正负电荷的方式储存能量，是物理方法储能，电池是通过化学反应的方法来储能。

超级电容充放电次数可达百万次，而电池只有1000次，显然超级电容寿命要远大于电池，降低维护成本且有利于环保。

超级电容充放电速度快，能够在机车启动时提供能量，刹车时捕获能量，因为超级电容充放电的时间在1秒左右，正好与机车刹车或启动的时间匹配。

其他设备比如风力发电中，风轮机变桨的时候要提供能量也是在这个时间段。

而电池的充放电大概在1小时到10个小时左右，而传统用于滤波的电容，充放电为0.03秒。

超级电容放电速度快，而且容量大，能够瞬间释放巨大的能量，能够用作备用电源，在系统突然断电时，在极短时间内为系统提供能量。

超级电容也可以用作发动机或动力电池的辅助，提高发动机的运行效率和能量利用效率。

在系统启动时，超级电容将捕获的能量释放，满足峰值功率要求，从而减轻电池或发动机的负担。

除此之外，超级电容还能用于自动抄表系统中的智能电表（水表，燃气表）、相机闪光灯、混合动力汽车。

超级电容节能、环保、高效的特点迎合了当下节能减碳的设计诉求。

本期半月谈聚焦超级电容，通过以下三个方面介绍超级电容：超级电容器基本原理及性能特点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。

超级电容与电池的比较相对铅酸电池、镍镉电池、锂离子电池，超级电容具有节能、超长使用寿命、安全、环保、宽温度范围、充电快速、无需人工维护等优点。

本文通过图表来对比各种不同储能产品的特点。

超级电容的典型应用与选型超级电容容量大，充放电速度快，而且充放电循环可达百万次，非常适合用作备用电源和提供峰值功率。

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，1.5A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2•7v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0.05 秒, 对超级电容充电电流100mA (0.1A)下面以2.5V / 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 tC: 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2.5V / 50F 超级电容充电时间为:t = ( C X V) / I= (50 X 2.5) / 0.1= 1250S超级电容放电时间为:C X dv - I X C X R = I X t故2.5V / 50F 超级电容从2.5V 放到0.9V 放电时间为:t = C X (dv / I - R)= 50 X [ ( 2.5 - 0.9) ] / 0.015 - 0.02 ]= 5332S应用在LED 工作时间为5332 / 0.05 = 106640S = 29.62 hrC: 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:)-Vmin C = (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4.2V,那麼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 = 4.2V工作时间t = 10S工作电源I = 0.1A那麼需要的电容容量为:)-Vmin C = (Vwork + Vmin)It / (Vwork) X 4.2= (5 + 4.2) X 0.1 X 10 / (5= 1.25F根据计算结果, 可以选择5.5V , 1.5F 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。

什么是超级电容超级电容器（supercapacitor），又叫双电层电容器(Electrical Doule-Layer Capacitor)、黄金电容、法拉电容，通过极化电解质来储能。

它是一种电化学元件，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。

超级电容器可以被视为悬浮在电解质中的两个无反应活性的多孔电极板，在极板上加电，正极板吸引电解质中的负离子，负极板吸引正离子，实际上形成两个容性存储层，被分离开的正离子在负极板附近，负离子在正极板附近。

超级电容器向快速充电与大功率发展充电1分钟即可驱动小型笔记本电脑运行近1个半小时--在2004年10月于幕张MESSE举行的IT博览会“CEATEC JAPAN”上，这种快速充电的演示成了人们关心的话题。

一般笔记本电脑的充电电池要充满电至少需要1个小时。

但“双电层电容器”却大幅缩短了这一时间。

超级电容器是介于电容器和电池之间的储能器件，它既具有电容器可以快速充放电的特点，又具有电化学电池的储能机理。

超级电容器也可以分为两类：（1）以活性炭材料为电极，以电极双电层电容的机制储存电荷，通常被称作双电层电容器(DLC);(2)以二氧化钌或者导体聚合物等材料为阳极，以氧化还原反应的机制存储电荷，通常被称作电化学电容器。

作为一种新型储能元件，电化学电容器的电容量可高达法拉级甚至上万法拉，能够实现快速充放电和大电流发电，并比蓄电池具有更高的功率密度(可达1,000W/kg数量级)、和更长的循环使用寿命(充放电次数可达10万次)，同时可在极低温等极端恶劣的环境中使用，并且无环境污染。

这些特点使得电化学电容器在电动汽车、通讯、消费和娱乐电子、信号监控等领域的电源应用方面具有广阔的市场前景。

有业内专家预测，仅就中国市场而言，目前的年需求量可达2,150万只，而整个亚太地区的总需求量则超过9,000万只。

美国市场研究公司Frost & Sullivan不久前发布的一份报告也预计，2002年到2009年之间，全球超级电容器产业的产量和销售收入这两项数据将分别以157%和49%的年复合增长率保持高速增长。

超级电容充放电电流超级电容是一种能够储存和释放大量电能的电子元件，其充放电电流是超级电容的一个重要性能指标。

本文将从超级电容的工作原理、充放电电流的定义以及影响因素等方面进行阐述。

一、超级电容的工作原理超级电容的工作原理是利用电荷在电极表面的吸附和脱附来存储和释放电能。

超级电容由两个电极和一个电解质介质组成。

电极通常采用高比表面积的碳材料，如活性炭或纳米碳管。

当超级电容充电时，正极表面的电解质中的阳离子被吸附到负极表面，同时负极表面的阴离子被吸附到正极表面，形成双电层。

这样，电荷就被储存在电极表面，形成正负两极电荷差。

当需要释放电能时，电极之间的电荷差将导致电流的流动，完成能量的传递。

二、充放电电流的定义充电电流是指在超级电容充电过程中，单位时间内通过电容器的电荷量变化。

放电电流是指在超级电容放电过程中，单位时间内通过电容器的电荷量变化。

充放电电流的单位是安培（A）。

三、充放电电流的影响因素1. 电压：充放电电流与电压之间呈线性关系。

当电压增加时，充放电电流也会随之增加。

2. 电容器的内部电阻：电容器内部电阻越小，充放电电流就越大。

因此，采用低内阻的超级电容可以提高充放电电流。

3. 温度：温度对超级电容的充放电电流有很大影响。

通常情况下，温度升高会导致电解质的离子迁移速度加快，进而增加充放电电流。

4. 充电时间：超级电容的充电时间越长，充电电流越小。

这是因为在充电过程中，电极表面电荷的吸附速度有限，无法瞬间实现电荷平衡。

5. 放电时间：超级电容的放电时间越长，放电电流越小。

这是因为在放电过程中，电极表面电荷的脱附速度有限，无法瞬间实现电荷平衡。

四、超级电容的应用超级电容具有充放电速度快、循环寿命长、高能量密度等优点，因此在很多领域有广泛的应用。

例如，在新能源领域，超级电容可以用于储能系统，实现对风能、太阳能等不稳定能源的储存和释放。

在电动汽车领域，超级电容可以用作辅助能量储存装置，提供瞬时高功率输出，减少电池的负荷。

超级电容充放电时间计算方法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 tC: 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 = hrC: 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:C = (Vwork + Vmin)It / (Vwork-Vmin)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:C = (Vwork + Vmin)It / (Vwork-Vmin)= (5 + X X 10 / (5 X )=根据计算结果, 可以选择, 电容就可以满足需要了公式：UC=It 单位：U：伏特V；C：法拉F；I：安培A；t：秒s逆推得式子：C=It/U充电电池的电量是mAh，表示毫安时，即毫安与小时的乘积那么我想问，mAh能否脱离电池的电压独立表示电池的容量如果不能的话那是否应该用mAh乘以电池电压来表示呢还是有什么计算方法那么如果说mAh能单独表示电池的容量的话。

精心整理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 ，1.5A 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2?7v 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下面以C:V:I:t:R:dv:故=1250S故=5332S应用在C:R:Vwork:Vmin:t:I:负载电流(A)超级电容量的计算方式:)?-Vmin?C=(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4.2V ,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=4.2V工作时间t=10S精心整理工作电源I=0.1A那麽需要的电容容量为:)?-Vmin?C=(Vwork+Vmin)It/(Vwork)?X4.2?=(5+4.2)X0.1X10/(5=1.25F根据计算结果,可以选择5.5V ,1.5F 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5~10倍； （6）度范围宽。