电容器充放电现象

当***发生心室纤颤时，必须要用除颤器及时抢救才能挽救***的生命。除颤器工作时，一般是让100 J到300 J的电能，在约2 ms的时间内通过***的心脏部位。除颤器工作时的电功率在50 kW到150kW之间，这个功率是相当大的，用电池直接供电无法达到，也大大超过了一般家庭的用电功率，而除颤器还必须便于携带，那它使用了什么样的供电装置呢？

除颤器工作时的供电装置是一个C＝70 μF的电容器。除颤器内带有电池，先通过电子线路把电池供电的电压升高到约U＝ 5 000 V，对电容器充电，充电后电容器储存的能量约为W＝ 12CU2＝875 J。由于电容器电压很高，所以可以在很短的时间内释放一部分能量，通过电子线路控制放电的能量，就可以对***进行抢救了。除颤器的核心就是这个耐压5 000 V以上、70 μ F的电容器，它耐压较高、容量较大，并且体积较小、重量较轻，因此需要精心设计和制造。

电容器是常用的电子元件，而且不断应用在新的领域中。在现在推广的新能源汽车中，电动汽车占有重要地位。电动汽车多数用锂电池供电，锂电池电动汽车的主要缺点就是充电时间长，使用不够方便。

所以还有另一种用电容器作为电源的电动汽车。电容器作为电源的优点是充电时间短，可以反复充电、长期使用，但缺点是一次充电后的行驶里程较短，因此目前还需要对高电压、大容量的电容器做进一步的研究。

关于电容器的充电，有人提出了一个很好的问题：“用电动势为E电动势的电源对电容器充电，充电结束时电容器的电压U＝E电动势。设整个充电过程中充电电量为Q，则电源电动势做功QE电动势，而电容器储存的电能为12QE电动势，电源电动势做功的另外一半能量去哪了？”

什么是超级电容器？

超级电容器是一种新型的储能装置，滤波电容器批发，由于其相对于传统的平板电容器具有较高的能量密度，而相对于二次电池而言其具有较大的功率密度，因此它常常被描述为能够“bridge the gap between capacitor and battery”。Maxwell公司公布的超级电容器与锂电池性能对比以及超级电容器的优缺点的对比，如下面表格所示

参数 超级电容器 锂电池

充电时间 1-10 s 10-60 min

循环寿命 1，000，000 or 30，000次 gt;500次

输出电压 2.3 – 2.75 V 3.6 V

能量密度(Wh/kg) 5 120-240

功率密度(W/kg) ~ 10，000 1，000-3，000

补偿电容器是变电所及用户电器设备的主要部件，主要作用是补偿电力系统的无功功率，提高系统的功率因数，改善电源品质，减少线路的无功损耗，提高电网输送电能力，保证发电机的出力和设备的运行能力。由于电网的负荷变化较大，使电容器在运行过程中频繁投切，使用环境条件波动较大，直流滤波电容器，因此，在电力补偿电容器的运行过程中对电力补偿电容器的日常运行维护工作非常重要。

电力补偿电容器的安全运行条件

额定电压

电力补偿电容器的额定电压是在电容器的设计制造时确定的正常运行电压，滤波电容器购买，一般电器装置的额定电压是按拟接入的电力系统的额定电压考虑的。运行中的电容器组可允许在超过额定电压的5%的情况下使用；允许在1.1倍额定电压下短期使用，不准长时间过电压下运行，否则将造成严重的过负荷，舟山滤波电容器，引起电容器过热，壳体膨胀，这是不允许的。

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