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超级电容性能测试方法

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卖家[上传人]：夏**

文档编号：488372779

上传时间：2024-02-16

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1、超级电容性能测试方法容量测量Capacitance Measurement超级电容表现出显著的“非传导性吸收”储能方式，因此用传统的方法将不能准确地测量出超级电容的容量，比如用实验室常用的LCR表等，测量超级电容的容量将是不准确的。下面我们列出一种超级电容容量的测量方法，这种测量方法是基于RC时间常数计算出来的。下面的测试电路可以在实验室里很容易建立起来，核心是用一个具有恒流输出及电压限制的功率电源作为充电电源。电容两端的充电电压波形可以通过一个数字示波器进行记录。通过示波器的光标，可以很方便地读出电压从1.5V上升到2.5V所用的时间，基本的计算公式如下：i=C（V/t）公式变换为：C= i（V/t）。充电电流设定为1A，电压变化范围V=2.5V-1.5V-1V 那么C=t,在这个示例中，超级电容的容量在数字上与电容从1.5V充电到2.5V的时间相等。时间单位为秒。由于超级电容结构的特殊性，电容在测试前必须进行完全的放电，这样才能得到比较准确的结果，如果超级电容在测试前已经充过电，那么最好将电容两端子短路15分钟以上，以使电容完全放电。流入电流测量 Inflow Current

2、Measurement：由于超级电容表现出明显的非传导性介质特性，所以测量实际的自放电或者自漏电数值是比较困难的。当一只超级电容被充电至工作电压的过程中，流入电流是很大的，并且逐步变小。此时流入电流是介质吸收电流与电容漏电流之和。介质吸收电流是作为能量储存，但深度存储需要比较长的时间，电容的流入电流与时间是对数关系，具体如下表所示。这些典型曲线是由下面的电路进行测量的，电容在测量前被短路了两天，这样被储存的能量就会被完全释放。只有当介质吸收电源为0时，此时的流入电流才是漏电电流，这大概需要连续充电100个小时才能达到，此时漏电流大概为几个微安。在这个点以后，为了继续测量流入电流，需要使用一只准确的微伏表与一只比较大的电阻，数值参看上图。直流阻抗与交流阻抗测量Internal Resistance and ESR（equlvalent series resistance）Measurement串联等效阻抗或者交流阻抗可以通过LCR电桥在1KHZ下进行测量。这种方法测量的结果是比较准确的。另外一种方法是测量所谓的直流阻抗，可以用同一种仪器，但这种方法测量的结果是不准确的，误差比较大。下图是用点燃容量测量电路获得的充电电压曲线，起始阶段的局部放大图如下图所示，当用1A的电流进行充电时，瞬间发生的电压阶跃可以被用来计算主流内阻，直流内阻或者DC阻抗等于阶跃电压值除以1A的电流，对于内阻很低的电容，可以用更大的电流进行测量。在这个示例中，内部抗阻=初始电压阶跃/充电电流=0.15V/1A=0.15，研究得出，直流阻抗是交流阻抗的1.11,5倍之间。

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