相對(duì)鉛酸電池,、鎳鎘電池,、鋰離子電池,，儲(chǔ)能電容具有節(jié)能,、超長(zhǎng)使用壽命,、安全,、環(huán)保,、寬溫度范圍,、充電快速、無需人工維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),。本文介紹Maxwell儲(chǔ)能電容在UPS,、軌道交通、汽車,、智能儀表等領(lǐng)域的應(yīng)用,。

    傳統(tǒng)的儲(chǔ)能系統(tǒng)是使用鉛酸電池。以風(fēng)力發(fā)電為例,，有風(fēng)時(shí)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電,，無風(fēng)時(shí)由儲(chǔ)能系統(tǒng)供電。當(dāng)電源斷開進(jìn)行切換時(shí),，鉛酸電池需要十幾秒的反應(yīng)時(shí)間,。這時(shí)便可由儲(chǔ)能電容進(jìn)行輔助。由于儲(chǔ)能電容是將電荷儲(chǔ)存起來,，可以快速的補(bǔ)充和釋放,，而電池則需要經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行充放電。在這十幾秒的時(shí)間里,，儲(chǔ)能電容可以提供短時(shí)間的能量,，保證電源穩(wěn)定。儲(chǔ)能電容可以工作在在-40℃~65℃之間,，可以覆蓋PC -20℃~60℃的工作溫度范圍和電池0℃~50℃的工作溫度,。儲(chǔ)能電容是功率密集元件，但放電時(shí)間較短,，電池是能量密集型元件,，放電時(shí)間較長(zhǎng)。

圖1：儲(chǔ)能電容與電池的充放電次數(shù)比較

    儲(chǔ)能電容的應(yīng)用主要是用作備用電源和提供峰值功率,。儲(chǔ)能電容用作備用電源時(shí),，具有高可靠性、免維護(hù),、長(zhǎng)壽命和寬工作溫度范圍的特點(diǎn),。由于儲(chǔ)能電容能夠進(jìn)行高功率的充放電,，所以可以將火車,，城市輕軌的剎車能量?jī)?chǔ)存起來，加速時(shí)提供峰值功率,，或者可以在吊車起吊時(shí),，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)提供峰值功率。

圖2：儲(chǔ)能電容用作備用電源時(shí)原理 

圖3：儲(chǔ)能電容提供峰值功率時(shí)原理

    在電池和發(fā)動(dòng)機(jī)提供能量的系統(tǒng)中,，加入了儲(chǔ)能電容的能量系統(tǒng)比不加的系統(tǒng)更加高效,。沒有儲(chǔ)能電容時(shí),，在負(fù)載啟動(dòng)、維持運(yùn)行和終止的過程中,，能量全部由電池或發(fā)動(dòng)機(jī)供給,。如果加入了儲(chǔ)能電容，負(fù)載啟動(dòng)時(shí)需要的峰值功率可以由儲(chǔ)能電容承擔(dān),，負(fù)載運(yùn)行時(shí),，主要由電池或發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，負(fù)載終止時(shí),，儲(chǔ)能電容可以重新捕獲能量,，特別是在機(jī)車、電動(dòng)機(jī),、汽車,、吊車的啟動(dòng)和剎車時(shí)。這樣,，加入了儲(chǔ)能電容做輔助電源,，可以提高能量利用效率，延長(zhǎng)電池和發(fā)動(dòng)機(jī)壽命,。

    在大型碼頭吊車上,，柴油機(jī)配合Maxwell儲(chǔ)能電容不僅能夠提高能量使用效率，柴油機(jī)尺寸可以縮減一半即可提供所需動(dòng)力,。在城市輕軌列車上,，列車剎車可以為電容迅速充電，列車加速時(shí)放電,，節(jié)約電網(wǎng)電能消耗,。

    相機(jī)開啟閃光燈照相時(shí)，需要電池不斷提供峰值能量,，這會(huì)縮短電池壽命,，儲(chǔ)能電容與電池配合為閃光燈提供能量，可以有效的保護(hù)電池,。電表中使用儲(chǔ)能電容可以替代電池,，在水/氣表中使用儲(chǔ)能電容配合電池，可以延長(zhǎng)電池使用期限,。下圖中Maxwell儲(chǔ)能電容在電表中替代電池,，儲(chǔ)能電容不僅壽命長(zhǎng)，而且板上面積比電池小,。

圖4：Maxwell儲(chǔ)能電容在電表中替代電池