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家亥姆霍茲提出的界面雙電層理論基礎上的一種全新的電容器。眾所周知，插入電解質溶液中的金屬電極表面與液面兩側會出現(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溶液分解電壓的電壓，這時電解液中的正、負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，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，可進行不限流充電，且充電次數(shù)可達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構，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102～104W/kg，遠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，因此其容量變化遠小于蓄電池。商業(yè)化雙層電容器的工作溫度范圍可達-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.模塊化結構智能電容器為模塊化結構，體積小、現(xiàn)場接線簡單、維護方便。只需要增加模塊數(shù)量即可實現(xiàn)無功補償系統(tǒng)的擴容。

　　2.高品質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。

　　3.嵌入投切開關模塊智能電容器內(nèi)置投切開關模塊。投切開關模塊由晶閘管、磁保持繼電器、過零觸發(fā)導通電路和晶閘管保護電路構成，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。開關模塊動作響應速度快，可頻繁操作。

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

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

　　6.防投切振蕩技術采用獨特的設計原理，防止控制器死機而產(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，改善電能質量。智能電容器可單臺使用、也可多臺聯(lián)機使用。

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