超级电容器内阻测定方法
【专利摘要】本发明涉及电容器测试领域，目的是提供一种超级电容器内阻测定方法。一种超级电容器内阻测定方法，包括两次用恒流电流I对超级电容器进行充电、恒压保压和放电；从第二次放电开始每间隔8ms至10ms对超级电容器的电压进行若干次测定并记录各次测定的电压值B；将记录的各测定电压值B分别标注在电压关系图中并用模拟直线D连接，作超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的放电起始点E的垂线F，作模拟直线B的延长段G与垂线F相交于点H，将放电起始点E对应的电压值与相交点H的电压降定为ΔU1；通过计算公式R=ΔU/I计算得到超级电容器的内阻R。该超级电容器内阻测定方法，测定的超级电容器的内阻准确性较高。
【专利说明】超级电容器内阻测定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电容器测试领域，尤其是一种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电层电容器，也称法拉级电容器，为了贮存较高能量的电能，一般贮能电容器选用双电层电容器，其电容量为法拉级；由于该类电容器与传统电容器(微法级别)有较大的区别，无法用普通数字电桥进行快速、准确的测量。中国专利申请号201310349381.X的发明公开了一种超级电容器的电容量测试系统及其测试方法，它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，所述的电容器测试电路由待检测电容器、充电支路、放电支路、AD采集支路以及继电器组成，其中，充电支路并联接在可程控精密直流电源Vl上，放电支路串联接在可程控直流电子负载Il上，充电支路和放电支路通过继电器切换；其测试方法包含以下步骤:(1)同时切换继电器，将电容器与可程控精密直流电源Vl并联，采用并联充电的方法对多只电容器进行同步充电；(2)当电容器电压达到规定值后，恒定规定的时间；(3)当恒压时间到后，先断开可程控精密直流电源Vl的控制开关J3，接着同时切换继电器，使电容器连接成串联方式，采用串联放电的方法对多只电容器进行同步放电；(4)启动可程控直流电子负载II，以预设恒流电流I开始放电，放电的同时采用通过AD采集支路的AD采集卡同步扫描实现对多只电容器放电电压的同步采集，减少巡回扫描方式产生的时间延迟；(5)开始对监测电压和时间进行计算，即当电压下降到Vl值时，记录该时刻tl，当电压下降到V2，记录该时刻t2 ;(6)按IEC62391-1中规定的电容量计算公式C=I X (t2-tl) / (U1-U2)计算电容量；(7)完成电容量测试后，可根据需要，调节恒流电子负载放电电流，以达到快速放电的目的。标准《QC-T741-2006》对车用超级电容器容量和内阻的测定有相关的规定；超级电容器内阻由内阻计算公式R=AU/I计算得到，式中的AUl为超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的电压降，AU= (U1-U2)，超级电容器内阻测定时，U2与Ul的时间间隔越短，计算得到的内阻值R就越准确；目前由于测试系统的反应速度不够快的原因，存在测定的U2值与超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的时间间隔在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】
[0003]本发明的目的是为了克服目前存在测定的U2值与超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的时间间隔在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，提供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。
[0004]本发明的具体技术方案是:
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后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl ；步骤三，超级电容器用恒流电流I进行第一次放电到Ul的0.3倍至0.5倍；步骤四，用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；步骤五，当超级电容器电压达到规定电压Ul后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;步骤六，超级电容器用恒流电流I进行第二次放电直到Ul的0.03倍至0.15倍，从第二次放电开始每间隔8ms至IOms对超级电容器的电压进行若干次测定，并记录各次测定的电压值B;步骤七，作以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，将记录的各测定电压值B分别标注在电压关系图中并用模拟直线D连接，作超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的放电起始点E的垂线F，作模拟直线B的延长段G与垂线F相交于点H，把点H对应的电压值定为U2，将放电起始点E对应的电压值与相交点H的电压降定为AUl ;步骤八，通过计算公式R=AU/I计算得到超级电容器的内阻R。该超级电容器内阻测定方法，可以克服测试系统的反应速度不够快的不足，缩短了 U2测定与Ul的时间间隔，时间间隔(t2-tl)趋向于O ;测定时具有两次充电、恒压保压和放电，通过第一次充电、恒压保压和放电，可以防止超级电容器因先前以小于恒流电流I的电流充电过，导致超级电容器测定时容量不稳定而使内阻测定不准确；该超级电容器内阻测定方法，测定的超级电容器的内阻准确性较高。
[0005]作为优选，所述的恒流电流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的0.9倍至I倍。经试验，测定超级电容器的内阻准确性较高且稳定。
[0006]与现有技术相比，本发明的有益效果是:该超级电容器内阻测定方法，可以克服测试系统的反应速度不够快的不足，缩短了 U2测定与Ul的时间间隔，时间间隔(t2-tl)趋向于O;测定时具有两次充电、恒压保压和放电，通过第一次充电、恒压保压和放电，可以防止超级电容器因先前以小于恒流电流I的电流充电过，导致超级电容器测定时容量不稳定而使内阻测定不准确；该超级电容器内阻测定方法，测定的超级电容器的内阻准确性较高。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的0.9倍至I倍,经试验,测定超级电容器的内阻准确性较高且稳定。
【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。
【具体实施方式】
[0008]下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
[0009]如附图1、附图2所示:一种超级电容器内阻测定方法，其特征是: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后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl;步骤三，超级电容器用恒流电流I进行第一次放电到Ul的0.4倍；步骤四，用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；步骤五，当超级电容器电压达到规定电压Ul后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;步骤六，超级电容器用恒流电流I进行第二次放电直到Ul的0.1倍，从第二次放电开始每间隔IOms对超级电容器的电压进行100次测定，并记录各次测定的电压值B ;步骤七，作以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，将记录的各测定电压值B分别标注在电压关系图中并用模拟直线D连接，作超级电容器从恒压保持状态变为放电瞬间的放电起始点E的垂线F，作模拟直线B的延长段G与垂线F相交于点H，把点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计算得到超级电容器的内阻R。
[0010]所述的恒流电流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为超级电容器额定电压的I倍；本实施例中，规定电压Ul为2.7V。
[0011]本发明的有益效果是:该超级电容器内阻测定方法，可以克服测试系统的反应速度不够快的不足，缩短了 U2测定与Ul的时间间隔，时间间隔(t2-tl)趋向于O ;测定时具有两次充电、恒压保压和放电，通过第一次充电、恒压保压和放电，可以防止超级电容器因先前以小于恒流电流I的电流充电过，导致超级电容器测定时容量不稳定而使内阻测定不准确；该超级电容器内阻测定方法，测定的超级电容器的内阻准确性较高。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为超级电容器额定电压的I倍。经试验，测定超级电容器的内阻准确性较高且稳定。
[0012]本发明可改变为多种方式对本领域的技术人员是显而易见的，这样的改变不认为脱离本发明的范围。所有这样的对所述领域的技术人员显而易见的修改，将包括在本权利要求的范围之内。
【权利要求】
1.一种超级电容器内阻测定方法，其特征是: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Ui后，恒压保压规定的第一次恒压时间Tl ;步骤三，超级电容器用恒流电流I进行第一次放电到Ul的0.3倍至0.5倍；步骤四，用恒流电流I对超级电容器进行第二次充电；步骤五，当超级电容器电压达到规定电压Ul后，恒压保压规定的第二次恒压时间T2 ;步骤六，超级电容器用恒流电流I进行第二次放电直到Ul的0.03倍至0.15倍，从第二次放电开始每间隔8ms至IOms对超级电容器的电压进行若干次测定，并记录各次测定的电压值B ;步骤七，作以电压为纵坐标、时间为横坐标的时间电压关系图，将记录的各测定电压值B分别标注在电压关系图中并用模拟直线D连接，作超级电容器从恒压保持状态变为放电状态瞬间的放电起始点E的垂线F，作模拟直线B的延长段G与垂线F相交于点H，把点H对应的电压值定为U2，将放电起始点E对应的电压值与相交点H的电压降定为AUl ;步骤八，通过计算公式R=A U/I计算得到超级电容器的内阻R。
2.根据权利要求1所述的超级电容器内阻测定方法，其特征是:所述的恒流电流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为超级电容器额 定电压的0.9倍至I倍。
