一、雙電層電容器

　　(一)雙電層電容器的工作原理

　　雙電層電容是建立在德國物理學(xué)家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎(chǔ)上的一種全新的電容器。眾所周知，插入電解質(zhì)溶液中的金屬電極表面與液面兩側(cè)會出現(xiàn)符號相反的過剩電荷，從而使相間產(chǎn)生電位差。那么，如果在電解液中同時插入兩個電極，并在其間施加一個小于電解質(zhì)溶液分解電壓的電壓，這時電解液中的正、負(fù)離子在電場的作用下會迅速向兩極運動，并分別在兩個電極的表面形成緊密的電荷層，即雙電層，它所形成的雙電層和傳統(tǒng)電容器中的電介質(zhì)在電場作用下產(chǎn)生的極化電荷相似，從而產(chǎn)生電容效應(yīng)，緊密的雙電層近似于平板電容器，但是，由于緊密的電荷層間距比普通電容器電荷層間的距離更小得多，因而具有比普通電容器更大的容量。

　　雙電層電容器與鋁電解電容器相比內(nèi)阻較大，因此，可在無負(fù)載電阻情況下直接充電，如果出現(xiàn)過電壓充電的情況，雙電層電容器將會開路而不致?lián)p壞器件，這一特點與鋁電解電容器的過電壓擊穿不同。同時，雙電層電容器與可充電電池相比，可進(jìn)行不限流充電，且充電次數(shù)可達(dá)10^6次以上，因此雙電層電容不但具有電容的特性，同時也具有電池特性，是一種介于電池和電容之間的新型特殊元器件。

　　基本原理為：當(dāng)向電極充電時，處于理想極化電極狀態(tài)的電極表面電荷將吸引周圍電解質(zhì)溶液中的異性離子，使這些離子附于電極表面上形成雙電荷層，構(gòu)成雙電層電容。由于兩電荷層的距離非常小(一般0.5nm以下)，再加之采用特殊電極結(jié)構(gòu)，使電極表面積成萬倍的增加，從而產(chǎn)生極大的電容量。

　　(二)雙電層電容器的特點

　　(1)功率密度高

　　可達(dá)102～104W/kg，遠(yuǎn)高于蓄電池的功率密度水平。

　　(2)循環(huán)壽命長

　　在幾秒鐘的高速深度充放電循環(huán)50萬次至100萬次后，雙層電容器的特性變化很小，容量和內(nèi)阻僅降低10%～20%。

　　(3)工作溫限寬

　　由于在低溫狀態(tài)下雙層電容器中離子的吸附和脫附速度變化不大，因此其容量變化遠(yuǎn)小于蓄電池。商業(yè)化雙層電容器的工作溫度范圍可達(dá)-40℃～+80℃。

　　二、智能電容器與普通電容器的區(qū)別

　　智能電容器相比傳統(tǒng)電容器，有以下幾個優(yōu)點：

　　1.模塊化結(jié)構(gòu)智能電容器為模塊化結(jié)構(gòu)，體積小、現(xiàn)場接線簡單、維護(hù)方便。只需要增加模塊數(shù)量即可實現(xiàn)無功補償系統(tǒng)的擴(kuò)容。

　　2.高品質(zhì)電容器采用自愈式低壓補償電容器，電容器內(nèi)置溫度傳感器，反映電容器內(nèi)部發(fā)熱程度，實現(xiàn)過溫保護(hù)。

　　3.嵌入投切開關(guān)模塊智能電容器內(nèi)置投切開關(guān)模塊。投切開關(guān)模塊由晶閘管、磁保持繼電器、過零觸發(fā)導(dǎo)通電路和晶閘管保護(hù)電路構(gòu)成，實現(xiàn)電容器“零投切”，保障投切過程無涌流沖擊，無操作過電壓。開關(guān)模塊動作響應(yīng)速度快，可頻繁操作。

　　4.完善的保護(hù)設(shè)計智能電容器具有停電保護(hù)、短路保護(hù)、電壓缺相保護(hù)、電容器過溫保護(hù)等功能，有效保障電容器安全，延長設(shè)備壽命。

　　5.控制技術(shù)先進(jìn)控制物理量為無功功率，采用無功潮流預(yù)測和延時多點采樣技術(shù)，確保投切無振蕩。重載時，無功得到充分補償。

　　6.防投切振蕩技術(shù)采用獨特的設(shè)計原理，防止控制器死機(jī)而產(chǎn)生的不補償或過補償現(xiàn)場，防止電容器投切振蕩。

　　7.自動補償無功功率智能電容器根據(jù)負(fù)荷無功功率的大小自動投切，動態(tài)補償無功功率，改善電能質(zhì)量。智能電容器可單臺使用、也可多臺聯(lián)機(jī)使用。

　　8.人機(jī)界面友好顯示電流、電壓、無功功率等設(shè)備運行參數(shù)。顯示投切狀態(tài)、復(fù)合開關(guān)模塊故障狀態(tài)、通訊狀態(tài)。并可方便實現(xiàn)調(diào)試/工作狀態(tài)切換、手動/自動操作功能。