超級電容器，又名電化學電容器，雙電層電容器、黃金電容、法拉電容，是從上世紀七、八十年代發展起來的通過極化電解質來儲能的一種電化學元件。它不同于傳統的化學電源，是一種介于傳統電容器與電池之間、具有特殊性能的電源，主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲存電能。但在其儲能的過程并不發生化學反應，這種儲能過程是可逆的，也正因為此超級電容器可以反復充放電數十萬次。其基本原理和其它種類的雙電層電容器一樣，都是利用活性炭多孔電極和電解質組成的雙電層結構獲得超大的容量。在可再生能源、電動汽車、國防及航空航天等領域具有很高應用價值。下面為大家介紹的是十篇基于超級電容的應用設計方案。
　　基于超級電容器儲能的直流DVR裝置設計與實現
　　電壓暫降是電力系統中危害最大的電能質量問題之一。針對電壓暫降問題，文章提出了基于超級電容的直流動態電壓恢復器（Dynamic Voltage Restorer， DVR）裝置，完成了該裝置的主電路以及超級電容充放電的控制方法，并對該裝置進行了仿真和試驗。試驗證明，該裝置在電網發生電壓暫降的時候，可以有效地支撐敏感負荷的直流電壓，降低電壓暫降對敏感負荷的影響。
　　超級電容器太陽能草坪燈的設計與實現
　　本產品中選用超級電容做為儲能元件。該電容具有法拉級的超大電容量，超強的荷電保持能力，且漏電流非常小，8小時電壓下降率小于5％；無須特別的充電電路和控制放電電路，充電迅速，而且可以在僅高于其漏電流（典型值約為1 mA）的狀態下充電，因此，即使在陰天，太陽能電池也能對超級電容器充電；具有優良的溫度性能，可在-40℃～75℃的環境溫度中正常使用；無污染，是一種綠色電源；可焊接，而且不存在象蓄電池那樣接觸不牢固等問題。
　　一種長壽高效Boost超級電容掉電保持后備電源
　　本文采用超級電容器設計了高效、大電流Boost掉電后備電源。該電源實現短時掉電保護，其配置需要優化，即采用盡量小的電容容量獲得盡量長的使用時間。采用Buck結構，效率會有所提高，但會有較大的電容電荷不能利用；采用升降壓結構的Buck-Boost產生的反壓直接利用會有困難；采用高頻變壓器隔離的拓撲，在經濟性、效率、功率密度等方面均有一定限制。
　　電動汽車驅動系統中的超級電容原理及應用
　　UCMS（超級電容管理系統）實現對超級電容的封裝，主要作用是管理每個單體電流的大小，防止電壓超過電解質的分解電壓而造成損壞，限制單體不均勻性的影響。從而使超級電容組穩定可靠的工作，提高超級電容組整體的效率和壽命。超級電容經過一個雙向的高頻DC/DC后在直流電壓總線與電池組進行耦合。為了串聯較少的超級電容單體，DC/DC一般為電流型升壓變換器，通過控制DC/DC的輸出電流來達到控制其輸出功率的目的。
　　針對高分辨率照相手機的LED閃光燈超級電容參考
　　解決為每個LED閃光燈提供1～2A驅動電流問題的方法之一是，用一個電容來儲存電流，通過使用一個超級電容，設計師可以為這些短持續間隔的事件提供所需的大電流，并在這些事件之間通過電池對它們再充電。為了支持電池，設計師可以增加一個很薄的超級電容，這可在不犧牲纖薄手機設計的情況下應對手機的峰值功率需求（如為拍照、音頻和視頻、無線傳輸和GPS結果閱讀提供閃光）。它也允許設計師通過僅滿足平均功耗而不是峰值功耗來最佳地調整電池和功率電路的大小，減少系統的占板面積。
　　利用超級電容延長交通運輸和移動應用中的電池壽命
　　超級電容具有無限次的再充電能力和很高的能量密度，可以在寬溫度范圍內甚至電池發生故障的情況下為汽車、重型運輸車輛、船舶和牽引機車提供有保證的發動機啟動功能。 在移動電子系統中，超級電容能夠在多種不同的應用使用場合控制峰值電流。由于能夠更好地控制放電，電池能夠更長時間地保持它們的峰值電能，并延長設備的運行時間。
　　基于單片機的車載超級電容測試系統設計與實現
　　本論文給出一種超級電容電池檢測系統。通過對超級電容組件進行充放電循環試驗采集其電壓、電流參數，并與標準參數對比，從而驗證出本檢測系統能在強電壓電流變化情況下快速實現較高的檢測精度。超級電容管理系統共由3個主要模塊組成：采集模塊內，霍爾電壓、霍爾電流傳感器分別對超級電容電壓和電流進行現場采集，中央處理模塊內，采集模塊發送的4mA～20mA電流信號傳送到上位機；電源管理模塊為各功能模塊提供穩定隔離的電壓。
　　超級電容器改善汽車啟動性能
　　超級電容器與蓄電池并聯應用可以提高機車的啟動性能，將超級電容（450F/16.2V）與12V、45Ah的蓄電池并聯啟動安裝1.9升柴油機的汽車，在10攝氏度時平穩啟動，蓄電池也可以啟動，但采用超級電容器與蓄電池并聯時啟動電動機的速度和性能都非常得好。由于電源的輸出功率的提高，啟動速度由僅用蓄電池時的啟動速度300rpm，增加到450rpm；在零下20攝氏度時，由于蓄電池的性能大大下降，很可能不能正常啟動或需多次啟動才能成功，而超級電容器與蓄電池并聯時則僅需一次點火。
　　基于開關電源的整流濾波中超級電容器的理論分析
　　本文將超級電容器用于整流濾波，并進行設計和具體實現，與一般的整流濾波電路一樣，只不過濾波電容器換成了超級電容器。采用一只90mF/12V bestcap，超級電容器就可以實現9V輸出的穩壓電源的濾波。測試證明，超級電容器可以用于電源輸出端的整流濾波，而且其濾波效果俱佳。其與電解電容器相比，具有其很大的優勢。
　　超級電容器儲能特性研究
　　超級電容器的儲能原理不同于蓄電池，其充放電過程的容量狀態有其自身的特點。超級電容器受充放電電流、溫度、充放電循環次數等因素影響，其中充放電流是最主要的影響因素。本文主要分析恒流充電條件下的超級電容器特性。恒流限壓充電的方法為控制最高電壓為Umax，恒流充電結束后轉入恒壓浮充，直到超級電容器充滿。采用這種充電方法的優點是：第一階段采用較大電流以節省充電時間，后期采用恒壓充電可在充電結束前達到小電流充電，既保證充滿，又可避免超級電容器內部高溫而影響超級電容器的容量特性。
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