[发明专利]超级电容器内阻测定方法

说明书

技术领域

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

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I1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V1上，放电支路串联接在可程控直流电子负载I1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V1 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V1 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I1，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V1 值时，记录该时刻t1，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×（t2-t1）/（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=ΔU/I计算得到，式中的ΔU1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，ΔU=（U1-U2），超级电容器内阻测定时，U2与 U1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10ms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10ms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。

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U1后，恒压保压规定的第一次恒压时间T1；步骤三，超级电容器用恒流电流I进行第一次放电到U1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U1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U1的0.03倍至0.15倍，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；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ΔU1；步骤八，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，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 U1的时间间隔，时间间隔（t2-t1）趋向于0；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。