超級電容器儲能技術在外能源轉管炮中的應用研究

王 雷，王 瓏，劉明攀

（1.海軍裝備部西安局，陜西 西安 710043；2.西安昆侖工業 （集團）有限公司，陜西 西安 710043）

某型外能源小口徑反導艦炮采用電機驅動的轉管式自動機和彈鼓式無鏈供彈系統，所需瞬時功率較大［1］。為避免對艦船電網電壓的不利影響，該艦炮研制時選用了傳統的鎘鎳蓄電池作為驅動電機的電源。隨著批量生產和交付部隊使用，鎘鎳蓄電池陸續暴露出需要定期激活、充放電活化，電解液易蒸發、容量不足，維護保養復雜等缺點。同時，隨著反艦導彈速度的不斷提高，突防攻擊能力的不斷增強，對近程反導艦炮武器系統的發展提出了更高的要求，迫切需要研制新一代射速更高的反導艦炮，其射控系統要求儲能電源提供成倍電流輸出，傳統的蓄電池儲能器件已無法提供瞬時大電流輸出，更無法滿足新型艦炮射控系統對電源的更高要求。針對實際情況，筆者利用超級電容器的優點，設計了一種新型的儲能電源用來滿足新型射控系統的要求。

1 超級電容器結構及特性

超級電容器（super－capacitor）又叫雙電層電容，是基于極板／電解液雙電層理論發展起來的一類新型儲能電子器件，主要通過在電極與電解液界面處形成的雙電層進行儲能，具有超大的法拉級電容量，通常具有20～100μF／cm2的比電容，具體數值與電極及溶液的性質有關。該種電容能獲得大的比電容是因為雙電層電容器的極板為高比面積活性材料，它具有極大的有效表面積A（500～1 500 m2／cm3）［2］，根據電容量公式計算可知，這種雙電層電容器的比電容比傳統的物理電容要大得多［3］。……