新型电容器在电池储能系统中的多重应用

新型电容器在电池储能系统中扮演重要辅助作用

随着全球能源结构向低碳化和可再生能源转型，电池储能系统 (Battery Energy Storage Systems, BESS) 成为推动可再生能源应用、提升电网稳定性和促进能源可持续发展的关键技术之一。在这一背景下，电容器作为BESS的重要辅助元器件，凭借其在电能管理、滤波、功率缓冲，以及电压稳定等方面的出色性能，对系统效率和可靠性起着不可或缺的作用。特别是如聚合物电容器、薄膜电容器这类新型电容器技术的快速发展，不仅提升了电容器的耐用性和性能，还进一步拓展了其在储能应用中的潜力。本文将探讨新型电容器在电池储能系统中的多重应用，以及 YAGEO (国巨) 旗下子公司KEMET所推出的新型电容器的功能特性。

电容器进行电能管理和滤波以确保电压稳定

电容器在BESS中起着重要的辅助作用，电容器的主要作用是电能管理和滤波，电容器可以滤除电池充放电过程中的高频干扰和噪声，确保系统电压稳定。在逆变器和整流器中，电容器可以平滑波形，降低谐波失真。此外，电容器可以处理瞬态响应和功率缓冲，当负载突然增加或减少时，电容器能提供瞬态电流缓冲，避免电池遭受过大的电流冲击，延长电池寿命。

另一方面，电容器可以进行能量存储与再分配，在某些应用中，电容器可以暂时储存少量电能，协助电池在功率需求变化时实现能量的再分配。此外，电容器还可以协助电压稳定与保护，可以帮助稳定BESS内部的直流链电压，并吸收突发的电压尖峰，保护系统内的敏感元器件。

根据电池储能系统的特性，不同类型的电容器适用于不同的应用场景，像是电解电容器具有高电容值、价格相对低廉的特性，可应用于直流链路中的电压稳定，适合处理大电流和低频滤波，但其寿命较短，易受高温影响。薄膜电容器则具有高可靠性、长寿命，耐高温和高电压，低等效串联电阻（ESR）等优点，可应用于高频滤波、逆变器和功率模块中的电路稳定，但其电容值相对较低，体积可能较大。

陶瓷电容器则具有高频特性优良、体积小、耐高温、寿命长的优点，可应用于高频滤波、脉冲电流吸收，但其电容值较低，适用于辅助电路。双电层电容器（超级电容器）则具有高功率密度、快速充放电能力、寿命长的优点，可应用于瞬态能量存储与释放，辅助电池应对功率尖峰需求，但其能量密度较低，价格较高。

在选择电容器时首先应考虑容量和电压等级，必须选择满足系统工作电压和功率需求的电容器，以避免过压或容量不足的情况。此外，需考虑寿命和可靠性，优先考虑寿命长且稳定性高的电容器类型，如薄膜电容器和陶瓷电容器。

另一方面，还需要考虑电容器的环境适应性，考虑储能系统可能面临的高温、湿度等环境因素，应选用具有良好耐候性的电容器。当然，也需要追求成本与性能的平衡，根据应用需求选择性能合适的电容器，避免过度设计造成成本浪费。

聚合物电容器具有高容积效率和电容稳定性

聚合物电容器拥有多项技术优势，包括具有高容积效率、长寿命和电容稳定性、安全性，以及支持压电效应，采用机械构造，符合航空航天注意事项，支持降额与DC/DC转换，可减少纹波的产生。

KEMET是聚合物电容器技术的市场领导者，KEMET的有机电容器是采用导电聚合物阴极构造的固体电解器件，能够在广泛的应用中提供优化的性能。KEMET的产品组合结合了极低的ESR和改进的高频电容保持率，以及提供广泛的尺寸产品，通过创新和技术为设计师提供支持。

KEMET的聚合物电容器种类相当多，包括SMD芯片型、SMD罐型、径向型、堆栈芯片型、轴向型、径向组件型、水平冠式SMD型、径向冠型、矩型、直立冠式SMD型等，规格相当完整，可以满足电池储能系统的各种需求。

经过安全认证的薄膜安规电容器支持EMI抑制

安规电容器是经过安全认证的电容器，用于交流线路滤波应用中的干扰抑制，KEMET推出经过安全认证的薄膜电容器，是专为交流线路滤波应用中的传导发射衰减而设计。薄膜电容器的自愈能力使其成为电力线安全的绝佳选择，并且拥有国际公认的安全认证。这些电容器非常适合需要将潜在的破坏性或破坏性线路瞬变和EMI隔离在易受影响设备之外的应用。

支持EMI抑制的薄膜电容器，提供再生能源应用的可靠性能。由KEMET推出的电容器经过精心设计，可提供强大的EMI抑制功能，同时满足日益增长的小型化和高电流能力需求。无论是在太阳能还是风能市场，KEMET的电容器都能提供卓越的性能，确保再生能源系统即使在恶劣的环境下，也能平稳且有效率地运作。

KEMET薄膜电容器具有低ESR，因此纹波电流额定值更高，且不会牺牲电容。薄膜的高电压额定值非常适合直流链路和高功率应用，而低ESR、高效CV（电容／电压）和高电压额定值的组合则适用于储能和EMI滤波。

KEMET的EMI抑制薄膜电容器专为轻松处理高电流而设计，即使在功率需求较大的应用中也能确保稳定可靠的性能。这种高电流能力使它们成为保护敏感电子器件免受破坏性干扰的理想选择。此外，KEMET的电容器提供宽范围的电容值，可以为客户的特定应用灵活地选择正确的解决方案。无论是小电容还是大电容，KEMET的产品都可以量身定制，以满足客户的特定要求。

另一方面，KEMET电容器具有支持恶劣环境性能（THB级），可承受最恶劣的条件，这意味着它们经过了温度-湿度-偏压性能测试。它们可以在极端环境（包括高温和潮湿）下可靠运行，确保系统在任何情况下都能受到保护。此外，随着电子设备尺寸不断缩小，KEMET的EMI抑制薄膜电容器在设计时就考虑到了小型化。尽管外形紧凑，但它们具有强大的性能，让客户可以节省空间而不影响质量。

直流链路薄膜电容器专为推动永续和绿色技术而设计

KEMET的直流链路薄膜电容器是下一代的节能元器件，专为推动永续和绿色技术的未来而设计。这些电容器树立了创新的新标准，将顶级性能与环保设计相结合，以满足当今先进电子应用的需求。Power Box薄膜电容器旨在最大限度地减少对环境的影响，同时提供卓越的效率，是优先考虑尖端技术和永续性的项目的理想选择。

KEMET的直流链路薄膜电容器具有高电容密度，可在最小的空间内最大化能量储存。KEMET的电容器具有卓越的电容密度，非常适合紧凑型高性能应用。此外，KEMET的直流链路薄膜电容器具有高可靠性，这些电容器在设计时考虑到了使用寿命，可确保在较长的使用寿命内保持一致的性能，从而减少频繁更换的需要，并最大限度地减少浪费。

KEMET的直流链路薄膜电容器尺寸相当轻薄，可利用薄型电容器来实现设计弹性，非常适合空间有限且不影响功率的应用。此外，KEMET的薄型电容器具有面对恶劣环境的性能，这些电容器专为承受最严苛的条件而设计，即使在恶劣环境下也能保持最佳功能，确保最恶劣应用中的可靠性。

此外，KEMET推出的电源罐，是以永续技术为未来提供动力，KEMET了解客户在储能解决方案方面面临的挑战，无论是耐久性、效率或环境影响。KEMET的电源罐专为解决这些痛点而设计，提供了一种不会影响性能的可持续替代方案。

KEMET的电源罐具有高电容密度，可在不影响空间的情况下最大限度地提高能量储存。KEMET的电源罐提供卓越的电容密度，为客户提供紧凑而强大的能源解决方案。此外，KEMET的电源罐并具有高电流能力，可使客户体验到无与伦比的高电流能力的电力传输，确保应用即使在重负载下也能平稳且有效率地运作。

KEMET的电源罐具有自我修复技术，将安全性和可靠性放在首位，这项创新技术可确保使用寿命和连续运行，从而最大限度地降低故障风险。此外，KEMET的电源罐具备面对恶劣环境的性能，无论面临极端温度、湿度或灰尘，KEMET的电源罐凭借其顶级密封和坚固的设计，都能承受最恶劣的条件。

KEMET的薄膜电容器规格相当多样，包括径向型、罐型、SMD芯片型、轴向型、门把型、双列直插型等，规格相当完整，可以满足电池储能系统的各种需求。

结语

新型电容器技术的发展为电池储能系统的性能提升带来了前所未有的可能性。凭借其高可靠性、长寿命、快速响应以及卓越的功率处理能力，其中尤以聚合物电容器、薄膜电容器这类的新型电容器在能量管理、电压稳定、滤波和功率缓冲等方面展现出不可或缺的作用。随着储能技术的不断进步，新型电容器将在更高功率密度、更复杂场景以及更严苛环境中发挥关键作用。由YAGEO/KEMET推出的多款新型电容器，将助力实现全球能源结构的低碳化转型，推动可再生能源的广泛应用与能源可持续发展。