電容器的儲(chǔ)能應(yīng)用有哪些？

電容器本質(zhì)上是在電壓施加電壓時(shí)存儲(chǔ)能量，然后保留能量直到被汲取或放電。電容器本質(zhì)上是電能存儲(chǔ)元件。它們用于整流器中以平滑輸出電壓。振蕩器電路工作于電容器和電感器之間持續(xù)連續(xù)存儲(chǔ)能量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。

有幾種應(yīng)用專門(mén)設(shè)計(jì)并用于儲(chǔ)能的電容器。其中很少有以下幾種：

• 相機(jī)中的手電筒 – 電解電容器從 30 μF 到 2700 μF，電壓從 300 V 到 600 V。存儲(chǔ)的能量從 1.5 焦耳到 450 焦耳不等。電容器通過(guò)充電電路從電池充電，然后存儲(chǔ)的能量在毫秒內(nèi)在閃光燈中放電，從而引起閃光。

• 脈沖負(fù)載，如磁線圈/激光器等 – 脈沖是通過(guò)變壓器初級(jí)線圈或類似自耦變壓器的抽頭線圈中的電容器放電產(chǎn)生的。

• 汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng) - 點(diǎn)火線圈的電容器 0.1 至 0.33 μF 放電到點(diǎn)火線圈的初級(jí)中，產(chǎn)生 12 kV 至 20 kV。在 CDI 系統(tǒng)中，CDI 電容器放電用于獲得汽油發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火的高壓。

• 定時(shí)電路、繼電器中的延遲定時(shí)器等 – 充電至已知電壓的電容器通過(guò)電阻器放電（或充電），RC 時(shí)間常數(shù)決定電壓達(dá)到預(yù)定值的時(shí)間以激活/停用繼電器或某些設(shè)備。

• 滅蟲(chóng)器 – 電子電路將電容器充電至約 2kV 的高壓，該電容器連接在兩個(gè)平行的線網(wǎng)之間。被困在這些網(wǎng)之間的蚊子會(huì)被高壓殺死。

• 短時(shí)間緊急電源保持電路 – 大值電容器可以在電源切斷的情況下保持電路打開(kāi)，時(shí)間由設(shè)計(jì)決定。

• 再生制動(dòng) – 這在車(chē)輛中特別有用，因?yàn)槌?jí)電容器在制動(dòng)過(guò)程中以快速的速度存儲(chǔ)再生能量。存儲(chǔ)的能量被傳遞到電池進(jìn)行充電，或在車(chē)輛加速時(shí)使用。

• 整流器輸出總是在輸出側(cè)有一個(gè)電容器，用于存儲(chǔ)能量，并在輸出電壓在峰值之間下降時(shí)向電路供電。這會(huì)處理所有紋波以獲得平滑穩(wěn)定的輸出電壓。該電容器也稱為儲(chǔ)液電容器。

• 直流母線電容器

不同應(yīng)用的儲(chǔ)能水平差異很大。例如，0.22 μF 400 V 點(diǎn)火電容器僅存儲(chǔ) 0.02 焦耳。2500 μF 450 V DC 的電解電容器可存儲(chǔ) 253 焦耳，而以 2.5 V 充電的 5000 F 超級(jí)電容器可存儲(chǔ) 15,625 焦耳或 4.3 瓦時(shí) （Wh）。在電路中使用電容器的應(yīng)用有很多，每種應(yīng)用都有自己的儲(chǔ)能要求。額定電壓為 20 kV 的 20 nf 真空電容器在額定電壓下充滿電時(shí)將存儲(chǔ) 4 焦耳。

鋁電解電容器具有最高的儲(chǔ)能水平。在相機(jī)中，使用了 15 μF 至 600 μF 的電容器，額定電壓為 150 V 至 600 V。幾十年來(lái)，大量鋁電解電容器一直用于船舶儲(chǔ)能。提供高達(dá) 20,000 μF 的電容器和高達(dá) 500 V 的額定電壓。它們?cè)陔娊怆娙萜髦写鎯?chǔ)大量能量，并用于高紋波電流應(yīng)用，如 PWM 逆變器、大型 KVA 線路 UPS、可再生能源電源、風(fēng)力發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、鐵路牽引驅(qū)動(dòng)器等。以 450 V 充電的 10,000 μF 電容器可存儲(chǔ)約 1000 焦耳的能量。

最大的靜電電容器組安裝在德國(guó)德累斯頓高磁場(chǎng)設(shè)施。它使用電容器組存儲(chǔ)總共 50 MJ 10 KV 能量，以構(gòu)建高達(dá) 100 特斯拉的極高脈沖磁場(chǎng)，持續(xù) 10 毫秒（或 70 特斯拉，持續(xù) 100 毫秒）。金屬化塑料薄膜電容器用于多種電氣和電子電路中，包括整流器、電源等，作為儲(chǔ)能設(shè)備。

陶瓷電容器 （MLCC） 用于電子電路中的儲(chǔ)能、PCB 安裝和較小的儲(chǔ)能要求。它們具有高溫運(yùn)行和長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)。

這些只是電容器的一些常見(jiàn)儲(chǔ)能應(yīng)用，如果我們環(huán)顧四周，還有更多。超級(jí)電容器（或超級(jí)電容器）主要在過(guò)去二十年中開(kāi)發(fā)，專門(mén)設(shè)計(jì)用于存儲(chǔ)電池?cái)?shù)量級(jí)的大能量水平，并在世界各地廣泛用于無(wú)數(shù)應(yīng)用——從手機(jī)、玩具、儀表、車(chē)輛和供電系統(tǒng)。它們還在電網(wǎng)存儲(chǔ)和可再生能源系統(tǒng)中得到應(yīng)用。風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制電池早已在世界各地被超級(jí)電容器所取代。它們還為偏遠(yuǎn)地區(qū)和高可靠性應(yīng)用提供獨(dú)立的儲(chǔ)能。