什么是超级电容器？

超级电容器是一种新型的储能装置，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”。具体用在滤波中，大电容（1000uF）滤低频，小电容（20pF）滤高频。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                         >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

电容器的好坏测量

线路上直接检测 主要是检测电容器是否已开路或已击穿这两种明显故障，而对漏电故障由于受外电路的影响一般是测不准的。对电容器进行清扫时应在母线上连接地线，如果熔断器烧坏的应在电容器的接头上连接地线，以放掉电容器中的残余电荷。用万用表Ｒ×１挡，电路断开后，先放掉残存在电容器内的电荷。测量时若表针向右偏转，说明电解电容内部断路。如果表针向右偏转后所指示的阻值很小（接近短路），说明电容器严重漏电或已击穿。如果表针向右偏后无回转，但所指示的阻值不很小，说明电容器开路的可能很大，应脱开电路后进一步检测。

电容器两板间的电压正比于电容器所带的电荷量，设开始充电之前电容器不带电，图6.12中的斜线是电容器两板间的电压和电容器所带电荷量的关系曲线。对于电容来说，在零状态响应的通电瞬间，它可以认为是电压为零的电压源，所以它相当于短路。充电结束时，电容器所带电荷量为Q，电容器两板间的电压等于电源电动势U＝E电动势。在斜直线下面的两个窄竖长方形的高度为在当前电容器带电q时电容器两板间的电压U，窄竖长方形的宽度为设想在电压U之下又充入的小电荷量Δq，窄竖长方形的面积为在充入小电荷量Δq的过程中电源对电容器做的功UΔq。如果把整个充电过程用很多个窄竖长方形表示，所有窄竖长方形面积之和即近似等于整个充电过程中电源对电容器做功之和。窄竖长方形的个数越多，其面积之和就越接近斜直线下的三角形面积，所以可知在整个充电过程中电源对电容器做的功为斜直线下的三角形面积，即W＝ 1/2*QE电动势，此即为电容器储存的能量。在整个充电过程中电源电动势做功QE电动势，即图6.12中为以斜直线为对角线的矩形面积。电源电动势做功QE电动势与电容器储存的能量W＝1/2*QE电动势之差为图6.12中斜直线上方的三角形面积。