双电层电容器功率密度的计算方法

功率型双电层电容器是指放电电流从毫安级到安级间的应用。此类电容具有高容量和低内阻的特性,适用于IEC 62391-1指定测量分类中的3类。其功率密度的定义和计算步骤可参考IEC 62391-2附录A中的内容,具体详见下文。

A.2功率密度的定义

功率表明电容器的电功率值,以瓦(W)为单位。功率密度表明单位质量(或体积)电容器的电功率。功率密度越高,电流效率越高。

A.3功率密度的计算步骤

A3.1 单位质量功率密度的计算方法

a) 按照IEC 62391-1中6.2部分介绍的方法计算电容器的内阻

b) 由下述公式计算放电电流值I。U6是20%充电电压(2×U)(参见图1)

I=U6/Rd

Rd是指通过D.C内阻测量方式获得的内阻

c) 单位质量功率密度Pd通过下述公式计算而得

Pd=1/2×(U-U6+Ue)×I/m=(0.12×U2IRd) /m

Pd   单位质量功率密度(W/kg)

U   充电电压(V)

U6   电压下降值(V),即20%充电电压

Ue   40%充电电压

I     通过A.3.1 b)(A)计算出来的放电电流

Rd  通过D.C内阻方式获得的内阻值

m  电容器的重量(kg).

A.3.2单位体积功率密度的计算方式

单位体积功率密度是由电容体积替换A.3.1 C)公式中的电容质量计算而得来

注意:此处的电容是通过电容器的标准尺寸计算而得,以升(L)为单位。

图表:电容器端电压特性图表:电容器端电压特性

1)   压降并不是放电开始后瞬间下降的电压值U5,而是放电曲线直线部分的反向延长线与放电开始时间的截距U6

2) 此处的放电电流I由具体规定而定,U6不一定是0.2U。

备注:根据此标准,集星超级电容3000F单体的放电电流会到达1800A,而通常使用时是达不到的。

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浙江中车新能源,智造卓越。

浙江中车新能源公司介绍

浙江中车新能源专注于超级电容领域,现已发展成为一家极具国际品质的超级电容器件生产商和超级电容系统解决方案提供商。截至目前,浙江中车新能源的超级电容产品已在风能和太阳能、新能源汽车、轨道交通、智能电网、智能微网、工程机械、工业节能等12个行业领域得到了广泛应用,客户遍布亚洲、欧洲、北美等26个国家和地区,成为中国本土超级电容市场的典型代表,并推动中国市场应用规模迅速扩大。

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