ISE研發(fā)了自己的熱控模塊，每個(gè)模塊采用了144個(gè)18F的超電容。這種模塊在400A的電流下能夠提供360V的電壓。一對(duì)這樣的模塊相互串聯(lián)能夠?qū)崿F(xiàn)720V的額定電壓（800V峰值電壓）。這種雙組件結(jié)構(gòu)支持高達(dá)300kW功率水平下的充放電周期，能夠存儲(chǔ)約0.6kWh的能量。

再生制動(dòng)技術(shù)能夠回收動(dòng)能。這類應(yīng)用還能夠回收勢(shì)能。最近的一個(gè)實(shí)例是應(yīng)用在鏟車上，但是更廣泛的潛在應(yīng)用市場(chǎng)是建筑電梯系統(tǒng)。

在鏟車應(yīng)用領(lǐng)域，General Hydrogen推出了一種新型的“Hydricity Packs”燃料電池系統(tǒng)，其大小能夠直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)工業(yè)設(shè)備中的鉛蓄電池。其中的超電容組能夠在每次裝卸叉攜帶托盤下降時(shí)存儲(chǔ)勢(shì)能，在提升重物需要增強(qiáng)功率時(shí)釋放能量。圖5給出了典型的鏟車功率使用分布圖，很好地說(shuō)明了燃料電池和超電容二者的協(xié)同作用。

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圖5：鏟車在降下貨物時(shí)可以捕捉并存儲(chǔ)相應(yīng)的勢(shì)能，這些能量可用于將其他貨物抬升到較高的存貨區(qū)。該鏟車能量的時(shí)間關(guān)系圖表示氫燃料電池與超電容陣列分擔(dān)負(fù)載的情況。

短暫的放電時(shí)間對(duì)某些超電容應(yīng)用是有積極作用的。在歐洲的風(fēng)力農(nóng)場(chǎng)中，最新的風(fēng)電渦輪葉片直徑達(dá)到了160ft，輪軸距離地面250ft高。在風(fēng)力較大時(shí)，葉片轉(zhuǎn)速較快，以免渦輪發(fā)生逆向旋轉(zhuǎn)。這需要為每個(gè)葉片設(shè)置大扭矩的調(diào)節(jié)電機(jī)以及相應(yīng)的電源。

盡管可以利用鉛蓄電池實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)，但是人們?cè)谠O(shè)計(jì)風(fēng)力渦輪時(shí)采用了超電容。電池可能需要定期的維護(hù)，而超電容卻不需要。當(dāng)然，維護(hù)電池的工作需要雇用一些熟練的服務(wù)人員攀爬塔架。他們必須專注于繁重的維護(hù)工作，不斷在幾千座塔架上爬上爬下，才能對(duì)電池進(jìn)行有效的維護(hù)。

電路設(shè)計(jì)

超電容、電池、燃料電池和太陽(yáng)能電池板的相互結(jié)合產(chǎn)生了很多新穎的設(shè)計(jì)方案。最近在達(dá)拉斯召開的功率電子技術(shù)大會(huì)上發(fā)表的論文中介紹了很多這類方案，代表了該技術(shù)的當(dāng)前最新發(fā)展水平。

在一篇名為“Storing Power with Super Capacitors”的論文中，Advanced Analogic Technologies公司的Thomas DeLurio指出，某些便攜式應(yīng)用，例如GSM、GPRS或WiMAX通信所使用的無(wú)線數(shù)據(jù)卡，在數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸過(guò)程中需要峰值電流的支持，而這種峰值電流超出了PC卡、CF卡或USB標(biāo)準(zhǔn)的范疇。

DeLurio還發(fā)現(xiàn)在手機(jī)相機(jī)的LED閃光照明裝置上也存在類似的問(wèn)題。他說(shuō)，“設(shè)計(jì)者的面臨挑戰(zhàn)在于如何以一種最有效的方式將電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器和超級(jí)電容互連起來(lái)，限制超級(jí)電容的充電電流，在負(fù)荷事件之間對(duì)電容不斷進(jìn)行重新充電?！?/p>

DeLurio認(rèn)為，超電容的問(wèn)題在于它們的ESR（equivalent series resistance，等效串聯(lián)電阻）較低。當(dāng)最初電容放電之后，它對(duì)于充電電路而言就像是一個(gè)低值電阻。由此而產(chǎn)生的瞬間起峰大電流實(shí)際上造成了電池的短路。此外，他指出，“所有這種類型的電路都需要短路、過(guò)壓和電流保護(hù)機(jī)制。”

設(shè)計(jì)者可以采用電阻串聯(lián)的方式來(lái)限制電流，但是這種方案會(huì)導(dǎo)致電容的充電時(shí)間太長(zhǎng)而無(wú)法接受。DeLurio介紹了一種PC卡應(yīng)用，其中為限制PC卡主機(jī)/卡通信電流而設(shè)置的電阻使得充電時(shí)間達(dá)到了7分鐘的量級(jí)。

在主機(jī)/卡通信之后采用更大的電流可以縮短充電時(shí)間。實(shí)際上，如果將這一原理進(jìn)一步擴(kuò)展，那么在電容充電的過(guò)程中可以采用某種方式在一連串電阻上進(jìn)行切換，從而達(dá)到控制電流的目的。

但是這種方法“要求必須對(duì)切換點(diǎn)的時(shí)機(jī)進(jìn)行精確的控制，這可能需要非常精準(zhǔn)和昂貴的電阻，或者采用額外的電壓檢測(cè)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，” DeLurio說(shuō)，“而且，當(dāng)電容完全充電并將PC卡拔掉時(shí)，存儲(chǔ)在電容內(nèi)的能量足以損壞插腳。”

相反，DeLurio介紹了Analogic Tech推出的一種新型“智能開關(guān)”。AAT4620型限電流P溝道MOSFET電源開關(guān)是針對(duì)無(wú)線卡超電容應(yīng)用而特別設(shè)計(jì)的。它有兩套獨(dú)立的、電阻可編程的電流限制電路，以及受控于AAT4620核心溫度的功率環(huán)路。

Microchip公司的Keith Curtis發(fā)表的“Super-Capacitor Power Storage”一文首先指出，采用線性充電器對(duì)超電容進(jìn)行充電是無(wú)效的。他接著介紹了一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的DC-DC降壓調(diào)節(jié)器（如圖6a所示）作為合適的充電電路，因?yàn)檫@種電路能夠“調(diào)節(jié)電容的充電電流，與輸出電壓無(wú)關(guān)……使用電壓反饋?zhàn)鳛榕袛喑潆娛欠裢瓿傻囊罁?jù)。”

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圖6：為了在衛(wèi)星系統(tǒng)中同時(shí)集成電池、太陽(yáng)能電池板和超電容，Microchip和AMSAT的設(shè)計(jì)人員采用了一種改進(jìn)的開關(guān)式降壓轉(zhuǎn)換器對(duì)超電容進(jìn)行充電（a）。通過(guò)升壓轉(zhuǎn)換器的放電將會(huì)使超電容正常的指數(shù)式放電曲線趨于平坦，降壓/升壓轉(zhuǎn)換器相結(jié)合的方式（b）采用了很多相同的元件。