超级电容器内阻测定方法

超级电容器内阻测定方法

本发明涉及电容器测试领域，旨在提供超级电容器内阻测定方法。超级电容器内阻测定方法包括用恒流电流I充电、恒压保压和放电两次；从第二次放电开始，每隔8次ms至10ms多次测量超级电容器的电压，并记录每次测量的电压值B；在电压关系图中标记每个测定电压值B，并用模拟直线D连接，作为超级电容器，从恒压保持状态到放电状态的垂直线F，模拟直线B的延长段G与垂线F相交H，将放电起点E对应的电压值降低到相交点HΔU一、通过计算公式R=ΔU/I计算超级电容器的内阻R。超级电容器内阻测定方法，超级电容器内阻测定精度高。

【专利说明】超级电容器内阻测定方法

技术

本发明涉及电容器测试领域，特别是超级电容器内阻测定方法。

【背景技术】

[0002]容量和内阻是影响超级电容器质量的主要性能指标；超级电容器称为多通道双层电容器，也称为法拉级电容器。为了储存更高能量的电能，一般储能电容器选择双层电容器，其电容量为法拉级；由于该电容器与传统电容器（微级）差异较大，普通数字桥不能快速准确地测量。2013年34月38日，中国专利申请号.X该发明公开了超级电容器的电容量测试系统及其测试方法，包括可程控精密直流电源V1.可程控直流电子负载Il以及多组电容器测试电路，电容器测试电路由电容器、充电支路、放电支路、AD由采集支路和继电器组成，可程控精密直流电源连接充电支路Vl放电支路串联在可程控直流电子负荷上Il充电支路和放电支路通过继电器切换；测试方法包括以下步骤：（1）同时切换继电器，将电容器和可程控精密直流电源Vl多个电容器并联充电；(2)当电容器电压达到规定值时，恒定规定的时间；(3)恒压时间到可程控精密直流电源先断开Vl的控制开关J3.然后同时切换继电器，将电容器连接成串联，采用串联放电的方法同步放电多个电容器；(4)启动可程控直流电子负载II，恒流电流I开始放电，同时通过放电AD采集支路的AD采集卡同步扫描实现了多个电容器放电电压的同步采集，减少了巡回扫描模式的时间延迟；（5）开始计算监测电压和时间，即当电压降至Vl值时，记录此时tl，当电压下降到V2，记录该时刻t2 ;(6)按IEC62391-1中规定的电容计算公式C=I X (t2-tl) / (U1-U2)计算电容量；(7)电容测试完成后，可根据需要调整恒流电子负载放电电流，达到快速放电的目的。标准《QC-T741-2006对车辆超级电容器容量和内阻的测定有相关规定；超级电容器内阻由内阻计算公式R=AU/I计算得到，公式中的AUl从恒压保持状态到放电状态的超级电容器瞬时电压降，AU= (U1-U2)超级电容器内阻测定时，U2与Ul时间间隔越短，计算的内阻值R越准确；目前，由于测试系统反应速度不够快，已经确定了U2值与超级电容器之间的时间间隔从恒压保持到放电IOms左右，导致计算得到的超级电容器的内阻准确性较差的不足，因此，设计一种测定超级电容器的内阻准确性较高的超级电容器内阻测定方法，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服目前的测量U2值与超级电容器之间的时间间隔从恒压保持到放电IOms左右，导致计算出的超级电容器内阻准确性差，提供了一种超级电容器内阻准确性高的方法。

本发明的具体技术方案为：

一种超级电容器内阻测定方法，包括步骤一，用恒流电流I对超级电容器进行第一次充电；步骤二，当超级电容器电压达到规定电压Ul之后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl ；第三步:超级电容器首次用恒流电流I放电Ul的0.3倍至0.第四步：用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；第五步，当超级电容器电压达到规定电压Ul之后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;第六步，超级电容器用恒流电流I第二次放电，直到Ul的0.03倍至0.从第二次放电开始，每隔85倍ms至IOms多次测量超级电容器的电压，并记录每次测量的电压值B;步骤七，作为以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，在电压关系图中标记每个测定的电压值B，并用模拟直线D连接，作为超级电容器从恒压保持状态到放电状态的垂直起点EF，模拟直线B的延长段G与垂线F相交H，将点H对应的电压值定为U2，将放电起点E对应的电压值降低到相交点HAUl ;步骤8，通过计算公式R=AU/I计算超级电容器的内阻R。超级电容器内阻测定方法可以克服测试系统反应速度不够快的不足，缩短 U2测定与Ul时间间隔、时间间隔(t2-tl)趋向于O ;测量时有两次充电、恒压保压和放电。通过第一次充电、恒压保压和放电，超级电容器可以防止超级电容器恒流电流I的电流充电，超级电容器测量容量不稳定，内阻测量不准确；超级电容器内阻测量方法，超级电容器内阻准确性高。

[0005]作为首选，恒流电流I为100A至200A ;第一次恒压时间Tl为10 s至30s ;第二次恒压时间T2为I min至5min ;规定电压Ul为超级电容器额定电压0.9倍至I倍。超级电容器的内阻精度高且稳定。

[0006]与现有技术相比，本发明的有益效果是：超级电容器内阻测定方法可以克服测试系统反应速度不足，缩短 U2测定与Ul时间间隔、时间间隔(t2-tl)趋向于O;通过第一次充电、恒压保压和放电，测量时有两次充电、恒压保压和放电，可以防止超级电容器内阻测于恒流电流I的电流充电，导致超级电容器测量容量不稳定，内阻测量不准确；超级电容器内阻测量方法，超级电容器内阻准确性高。恒流电流I为100A至200A ;第一次恒压时间Tl为10 s至30 s ;第二次恒压时间T2为Imin至5min ;规定电压Ul为超级电容器额定电压0.超级电容器的内阻器的内阻精度高，稳定性高。

【专利附图】

附图说明

[0007]图1是本发明的时间电压关系图；

图2是图1中A处的放大图。

具体实施方法

[0008]本发明结合附图进一步描述。

[0009]如附图1所示，附图2所示：一种超级电容器内阻测量方法，其特点是：包括步骤1，第一次用恒流电流I充电超级电容器；步骤2Ul之后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl;第三步:超级电容器首次用恒流电流I放电Ul的0.4倍；步骤4，当超级电容器电压达到规定电压时，用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；第五步Ul之后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;第六步，超级电容器用恒流电流I第二次放电，直到Ul的0.1倍，每个间隔从第二次放电开始IOms100次测量超级电容器的电压，记录每次测量的电压值B ;步骤七，作为以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，在电压关系图中标记每个测定电压值B，并用模拟直线D连接，作为超级电容器从恒压保持状态到放电瞬间放电起点E的垂直线F，模拟直线B的延长段G与垂线F相交H，将点H对应的电压值定为U2，将放电起始点E与相交点H的电压降定为AU ;步骤八，通过计算公式R=AU/I计算超级电容器的内阻R。

[0010]恒流电流I为100A ;第一次恒压时间Tl为20 s ;第二次恒压时间T2为3min ;规定电压Ul是超级电容器额定电压的I倍；本实施例规定了电压Ul为2.7V。

[0011]本发明的有益效果是：超级电容器内阻测定方法可以克服测试系统反应速度不够快的不足，缩短 U2测定与Ul时间间隔、时间间隔(t2-tl)趋向于O ;测量时有两次充电、恒压保压和放电。通过第一次充电、恒压保压和放电，超级电容器可以防止超级电容器恒流电流I的电流充电，超级电容器测量容量不稳定，内阻测量不准确；超级电容器内阻测量方法，超级电容器内阻准确性高。恒流电流I为100A ;第一次恒压时间Tl为20 s ;第二次恒压时间T2为3min ;规定电压Ul是超级电容器额定电压的I倍。恒流电流I为100A ;第一次恒压时间Tl为20 s ;第二次恒压时间T2为3min ;规定电压Ul它是超级电容器额定电压的一倍。超级电容器的内阻精度高且稳定。

[0012]本发明可以以多种方式改变，这对该领域的技术人员来说是显而易见的。这种变化不认为与本发明的范围分离。所有这些对该领域技术人员的明显修改都将包括在本权利要求的范围内。

【权利要求】

1.超级电容器内阻测定方法的特点是：包括步骤1，用恒流电流I第一次充电超级电容器；步骤2，当超级电容器电压达到规定电压时Ui之后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl ;第三步:超级电容器首次用恒流电流I放电Ul的0.3倍至0.5倍；步骤4，当超级电容器电压达到规定电压时，用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；第五步Ul之后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;第六步，超级电容器用恒流电流I第二次放电，直到Ul的0.03倍至0.从第二次放电开始，每隔85倍ms至IOms多次测量超级电容器的电压，并记录各测量的电压值B ;第七步:作为以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，在电压关系图中分别标注记录的测定电压值B，并用模拟直线D连接，作为超级电容器从恒压保持状态到放电状态瞬的垂直起点EF，模拟直线B的延长段G与垂线F相交H，把点H对应的电压值定为U2，将放电起点E对应的电压值降低到相交点HAUl ;步骤8，通过计算公式R=A U/I计算超级电容器的内阻R。

2.根据权利要求1所述的超级电容器内阻测定方法，其特点是恒流电流I为100A至200A ;第一次恒压时间Tl为10 s至30 s ;第二次恒压时间T2为I min至5min ；规定电压Ul超级电容器额 定电压的0.9倍至I倍。

文档号G01R27/02GK104020353SQ201410088186

2014年9月3日 2014年3月12日申请日期 优先日:2014年3月12日

李子， 阮殿波, 傅冠生, 张洪权, 陈照平, 吴震寰 申请人：宁波南车新能源科技有限公司