超級(jí)電容器放電時(shí)，會(huì)按照一條斜率曲線放電，當(dāng)一個(gè)應(yīng)用明確了電容的容量與內(nèi)阻要求后，最重要的就是需要了解電阻及電容量對(duì)放電特性的影響。在脈沖應(yīng)用中，電阻是最重要的因素，在小電流應(yīng)用中，容量又是重要的因素。計(jì)算公式如下：
V=I（R + t/C）
其中V是起始工作電壓與截止工作電壓之差，I是放電電流，R是電容是直流內(nèi)阻，t是放電時(shí)間，C是電容容量在脈沖應(yīng)用中，由于瞬間電流很大，為減少電壓跌落，選用低內(nèi)阻（ESR）的超級(jí)電容（R值），在小電流應(yīng)用中，為降低電壓跌落，需要選用大容量的超級(jí)電容（C值）。
充電 Charge Methods
超級(jí)電容器具有多種充電形式，比如恒流、恒功率、恒壓等?；蛘吲c電源并列，比如電池、燃料電池、DC變換器等。如果一個(gè)電容與一個(gè)電池并聯(lián)，那么在電容回路中串聯(lián)一個(gè)電阻將降低電容的充電電流，并提高電池的使用壽命。如果串聯(lián)了電阻，那么要保證電容的電壓輸出是直接與負(fù)載連接，而沒(méi)有經(jīng)過(guò)電阻，否則電容是低電阻特性將是無(wú)效。很多電池系統(tǒng)不允許瞬間大電流放電，否則會(huì)影響到電池的壽命。一只電容最大的推薦充電電流計(jì)算公式如下：
I=Vw/5R
其中I是推薦的最大充電電流，Vw是充電電壓，R是電容的直流內(nèi)阻。
電容持續(xù)采用大電流或者過(guò)壓充電。會(huì)引起電容發(fā)熱，過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致電容內(nèi)阻增加、電解液分解產(chǎn)生氣體、縮短壽命、漏電流增加或者電容破裂。
自放電與漏電流
Self Discharge and Leakage Current
自放電與自漏電本質(zhì)上是一樣的，針對(duì)超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于在電容內(nèi)部是正極和負(fù)極之間有一條高阻電流通道，這就是意味著在電容充電的時(shí)候，同時(shí)會(huì)有一個(gè)額外的附加電流，當(dāng)在充電是時(shí)候，我們可以將此電流當(dāng)成漏電流;當(dāng)移去充電電壓后，同時(shí)電容沒(méi)有連接負(fù)載，這個(gè)電流使電容處于放電狀態(tài)，此時(shí)我們將此電流看成自放電電流。
為了可靠地測(cè)量漏電流或者放電電流，電容必須被連續(xù)充電72小時(shí)以上，這同樣是由電容的結(jié)構(gòu)決定的。超級(jí)電容是模型可以當(dāng)成幾只不同的內(nèi)阻的超級(jí)電容的并聯(lián)，當(dāng)充電時(shí)，低內(nèi)阻的超級(jí)電容充電速度快，電壓很快上升至與充電電壓相等，當(dāng)充電電壓移去后，如果高內(nèi)阻的超級(jí)電容還沒(méi)有被充滿，低內(nèi)阻的超級(jí)電容開(kāi)始向并聯(lián)的高內(nèi)阻超級(jí)電容放電，這樣電容兩端的電壓下降就會(huì)比較快，給人的印象是電容具有比較大的自放電，必須注意的是：當(dāng)電容容量越大，電容被充滿所需的時(shí)間就會(huì)越長(zhǎng)。
電容串聯(lián)
Series Configurations of Super capacitors
單體超級(jí)電容器的電壓一般為2.5V或者2.7V，在許多應(yīng)用中，需要比較高的電壓，這樣可以使用串聯(lián)的方法來(lái)提高電容的電壓，必須注意，在串聯(lián)應(yīng)用中，每一個(gè)單體的電容都不能超過(guò)其最大的耐壓，一旦長(zhǎng)期過(guò)壓，將導(dǎo)致電容電解液分解、氣體產(chǎn)生、內(nèi)阻增加以及電容壽命縮短。
在放電或者充電時(shí)，電容容量的差異或者穩(wěn)定狀態(tài)下漏電流的差異，都將導(dǎo)致串聯(lián)電容分壓不平衡。在充電時(shí)，串聯(lián)的電容將進(jìn)行分壓，這樣高容量的電容將承受更大的電壓壓力。比如，如果兩個(gè)1F的電容進(jìn)行串聯(lián)，一只是+20%容量偏差，另一只是-20%容量偏差，電容分壓如下：
Vcap1=Vsupply × ［Ccap1/（Ccap1+ Ccap2）］
其中Vcap1是+20%容量偏差的電容如果充電電壓是5V
Vcap1=5V ×［1.2/（1.2+0.8）］=3V
從上式可以看出，如果需要避免分壓大于電容的峰值電壓3V，那么電容容量誤差必須在同一個(gè)趨勢(shì)范圍內(nèi)，比如同為+20%誤差或者同為-20%誤差。另外也可以用主動(dòng)電壓平衡電路來(lái)彌補(bǔ)電容容量的不匹配造成的電壓不平衡。