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發布時間：2020-12-21 08:01
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科學家發現新型電容器材料，特斯拉電量儲存將改觀？
將來你買電動汽車的時候可能就會有一個額外的儲電設備。近日，研究人員開發出一種新型電容材料，該電容材料可以儲存大量的電，同時也實現了瞬時充放電功能。此外，由于該電容材料的原材料已經實現其商業化，成本較低，因此可能比目前正待開發中的其他材料更實用。為便于修理時選用，下表列出電容器的容量與壓縮機電動機輸出功率的選配，供參考。
這種新材料稱為共價有機框架(COF)，是一種高度多孔晶體，它可以用來制造儲存電能的裝置（超級電容器），該電容器廣泛應用于汽車、電腦等領域。在其簡單的形式中，超級電容器是由簡單隔開的兩個金屬電極和導電液體（或電解質）構成的。充電時，電容器在兩個電極之間釋放電壓，導致電荷相反的離子附著到電極表面，即使電壓作用消失。對于在液晶電視中進行MPEG編解1碼工作的圖像處理電路來說，2006年一塊芯片中電源電路的電流約為3A。放電時，電極從帶負電荷的電極移動到帶正電荷的電極上。
電解電容器的紋波電流承受能力分析
1 引言
在電力電子線路中，電解電容器經常受到大脈動電流、高頻大濾波電流和短時大電流脈沖的作用，因此對流過其內部的電流要有嚴格的限制，這樣才能保證電路的可靠性。其中一個很重要的指標就是電解電容器紋波電流的額定值。由大量的實驗及實踐的經驗得知，一般紋波電流對電解電容器主要的影響就是使其發熱，因為電解電容器的等效串聯電阻（ESR）相對比較大，一般為數十毫歐姆到十幾歐姆，這樣紋波電流流過ESR就會有明顯的功率損耗，使電容器發熱。而且流過電容器的紋波電流越大，在電容器ESR上產生的損耗也會隨之增大，由功率損耗產生的熱會明顯降低電解電容器的使用壽命。CDE鋁電解電容器負載壽命使用說明書中指出，電容器工作在最1大允許內部核心溫度時的壽命一般為1000到15,000小時，也是6周到1。如果電解電容器工作在超出其紋波電流額定值的條件下，就會使電容器因核心過熱而導致失效或損壞。
電解電容器的內部有儲存電荷的電解質材料，分正、負極性，類似于電池，不可接反。正極為粘有氧化膜的金屬基板，負極通過金屬極板與電解質（固體和非固體）相連接。
1、電路設計
（1）在確認使用及安裝環境時，作為按產品樣本設計說明書上所規定的額定性能范圍內使用的電容器，應當避免在下述情況下使用：
a）高溫
b）過流
c）過壓
d）施加反向電壓或交流電壓。
e）使用于反復多次急劇充放電的電路中。
另：在電路設計時，請選用與機器壽命相當的電容器。
（2）電容器外殼、輔助引出端子與正、負極 以及電路板間必須完全隔離；
（3）當電容器套管的絕緣不能保證時，在有絕緣性能特定要求的地方請不要使用；
（4）請不要在下述環境下使用電容器：
a）直接與水、鹽水及油類相接觸、或結露的環境；
b）充滿有害氣體的環境（硫化物、h2so3、hno2、cl2、氨水等）；
c）置于日照、o3、紫外線及有性物質的環境；
d）振動及沖擊條件超過了樣本及說明書的規定范圍的惡劣環境；
（5）在設計電容器的安裝時，必須確認下述內容：
a）電容器正、負極間距必須與線路板孔距相吻合；
b）保證電容器防爆閥上方留有一定的空間；
c）電容器防爆閥上方盡量避免配線及安裝其他元件；
d）電路板上，電容器的安裝位置，請不要有其他配線；
e）電容器四周及電路板上盡量避免設計、安裝發熱元件；
（6）另外，在設計電路時，必須確認以下內容：
a）溫度及頻率的變化不至于引起電性能變化；
b）雙面印刷板上安裝電容器時，電容器的安裝位置避免多余的基板孔和過孔；
c）兩只以上電容器并聯連接時的電流均衡；
d）兩只以上電容器串聯連接時的電壓均衡。
電力電容器的接通和斷開
(1)電力電容器組在接通前應用兆歐表檢查放電網絡。
(2)接通和斷開電容器組時，必須考慮以下幾點：
①當匯流排(母線)上的電壓超過1.1倍額定電壓允許值時，禁止將電容器組接入電網。
②在電容器組自電網斷開后1min內不得重新接入，但自動重復接入情況除外。
③在接通和斷開電容器組時，要選用不能產生危險過電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應低于1.3倍電容器組的額定電流。
