超级电容模组检测大纲(初稿)

超级电容模组容量测试方法1.实验准备：-超级电容模组-直流电源-电流表-电压表-开关-计时器-充电电阻、负载电阻2.测试步骤：a)充电阶段：-将超级电容模组与直流电源相连，设定合适的电压。

注意，电压不应超过超级电容模组的额定电压。

-打开开关充电，开始计时。

记录电容模组开始充电时的电压值V1、计时器的初始时刻T1-每隔一段时间（如10秒），记录电容模组此时的电压值Vi和计时器的时刻Ti，直到电压达到设定的电压值Vx。

b)放电阶段：-关闭充电开关，将超级电容模组连接到负载电阻上。

-打开开关开始放电，记录电容模组开始放电时的电压值Vx、计时器的初始时刻Tx。

-每隔一段时间（如10秒），记录电容模组此时的电压值Vi和计时器的时刻Ti，直到电压降至设定的电压值Vy。

3.数据处理：-根据收集到的数据计算充电过程中的电容值：容量C=(Qx-Q1)/(Vx-V1)其中Q为电容模组存储的电荷量，C为电容模组容量，V为电压。

-根据收集到的数据计算放电过程中的电容值:容量C=(Qx-Qy)/(Vx-Vy)其中Qy为放电结束时电容模组存储的电荷量。

4.注意事项：-测试过程中要选择合适的充放电电流和电压范围，以保证测试结果的准确性和安全性。

-在进行充电和放电过程中，要避免超过超级电容模组的额定电压，以防止损坏设备。

-测试过程中要及时记录和保存数据，以备后续分析和比较。

-在测试之前和测试之后，要对超级电容模组进行外观检查，以确保设备无损坏或漏电等情况。

-容量测试过程中要注意操作安全，避免触电、短路等情况的发生。

这是一种简单但有效的超级电容模组容量测试方法，通过记录充放电过程中的电压和时间数据，并进行数据处理，可以计算出超级电容模组的容量大小，从而评估其性能和可靠性。

KAMCAP 超级电容器的试验方法及设备一、范围规定了KAMCAP 超级电容器的主要实验方法，并推荐相关的试验设备。

二、依据标准 IEC 62391-1《Fixed electric double-layer capacitors for use in electronic equipment – Part 1:Generic specification 》Q/KMNY001-2006《电化学电容器》 二、试验方法2.1 容量capacitance2.1.1 恒流放电方法constant current discharge method 2.1.1.1 测量电路图1 – 恒流放电方法电路 2.1.1.2 测量方法measuring method◎ 恒流/恒压源的直流电压设定为额定电压（UR ）。

◎ 设定表2中规定的恒电流放电装置的恒定电流值。

◎ 将开关S 切换到直流电源，除非分立标准中另有规定，在恒流/恒压源达到额定电压后恒压充电30min 。

◎ 在充电30min 结束后，将开关S 变换到恒流放电装置，以恒定电流进行放电。

图2 电容器的端电压特性◎ 测量电容器两端电压从U1到U2的时间t1和t2，如图2所示，根据下列等式计算电容量值：恒流/恒压源恒流放电装置直流电流表 直流电压表 转换开关 待测电容电压（V ）其中C 容量（F ）； I 放电电流（A ）； U1 测量初始电压（V ）； U2 测量终止电压（V ）；t1 放电初始到电压达到U1（s ）的时间； t2放电初始到电压达到U2（s ）的时间。

放电电流I 及放电电压下降的电压U1和U2参见表2。

分级方法应依据分立标准。

a ）如果ΔU3超过初始特性中充电电压的5%（0.05×UR ），电流值减小至一半，五分之一或十分之一。

b ）放电电流值10A 或以下的有效数字个数为一位，计算值的第二位应四舍五入。

c ）放电电流值超过10A 的有效数字个数为两位，计算值的第三位应四舍五入。

超级电容器组装及性能测试指导书试验名称：超级电容器组装及性能测试课程名称：电化学原理和方法一、试验目标1．掌握超级电容器基础原理及特点；2．掌握电极片制备及电容器组装；3．掌握电容器测试方法及充放电过程特点。

二、试验原理1．电容器分类电容器是一个电荷存放器件，按其储存电荷原理可分为三种：传统静电电容器，双电层电容器和法拉第准电容器。

传统静电电容器关键是经过电介质极化来储存电荷，它载流子为电子。

双电层电容器和法拉第准电容储存电荷关键是经过电解质离子在电极/溶液界面聚集或发生氧化还原反应，它们含有比传统静电电容器大得多比电容量，载流子为电子和离子，所以它们二者全部被称为超级电容器，也称为电化学电容器。

2．双电层电容器双电层理论由19世纪末Helmhotz等提出。

Helmhotz模型认为金属表面上净电荷将从溶液中吸收部分不规则分配离子，使它们在电极/溶液界面溶液一侧，离电极一定距离排成一排，形成一个电荷数量和电极表面剩下电荷数量相等而符号相反界面层。

于是，在电极上和溶液中就形成了两个电荷层，即双电层。

双电层电容器基础组成图1，它是由一对可极化电极和电解液组成。

双电层由一对理想极化电极组成，即在所施加电位范围内并不产生法拉第反应，全部聚集电荷均用来在电极溶液界面建立双电层。

这里极化过程包含两种:（1）电荷传输极化（2）欧姆电阻极化。

当在两个电极上施加电场后，溶液中阴、阳离子分别向正、负电极迁移，在电极表面形成双电层；撤消电场后，电极上正负电荷和溶液中相反电荷离子相吸引而使双电层稳定，在正负极间产生相对稳定电位差。

当将两极和外电路连通时，电极上电荷迁移而在外电路中产生电流，溶液中离子迁移到溶液中成电中性，这便是双电层电容充放电原理。

（a）非充电状态下电位（b）充电状态下电位（c）超级电容器内部结构图1 双电层电容器工作原理及结构示意图3．法拉第准电容器对于法拉第准电容器而言，其储存电荷过程不仅包含双电层上存放，还包含电解液中离子在电极活性物质中因为氧化还原反应而将电荷储存于电极中。

表1超级电容模组作为变桨系统的后备电源，在外部供电设备中断的情况下作为后备供电设备支持变桨系统完成紧急收桨的需求。

下列文件对于本文的应用时必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件，凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文。

NB/T 31018-2011《风力发电机组变桨控制系统技术规范》GB/T 17626-2006《电磁兼容试验和测量技术》IEC 60529 《外壳防护等级》GB/T 9969《工业使用说明书总则》适用于下述条件并能正常使用a)运行环境温度：-40℃～+65℃b)存储运输环境温度：-40℃～+70℃c)安装海拔高度：≤4000md)空气相对湿度：0%～95%e)防护等级：符合IC60529中IP54要求f)年平均雷暴天数：50天g)防盐雾等级：0.1mg/ cm²h)防雷：雷击保护基于BSZ 2标准，C级i)使用寿命：≥10年4.3.1：单体过温保护:选取模组内部1个温度热定位置作为温度采集点，当检测到温度超过65±5℃时，模组过温报警；48±10℃时停止报警。

4.3.2：单体过压保护：模组的内部每个单体均采用均压电路（主动均衡和被动均衡），保证单体电压的均衡，单体报警电压2.65±0.05V模组报警电压93.6～97.2VDC。

4.3.3：反极性保护：极性反接时充电至20V前输出报警信号。

4.3.4以上所有保护功能采用低电平触发方式报警，高电平触发方式取消报警。

4.3.5单体采用被动均压和主动均压混合的方式进行单体间电压的均衡。

4.2.6单体电压一致性：<单体额定电压的5%（浮充24小时之后），提供单体一致性筛选报告。

4.2.1：单体品牌：通过我司认可的品牌单体4.2.2：单体容量：370F～380F(A档位)或者380F～390F（B档位）；每一个模组只能由同档位单体组成，禁止 AB档位单体混装在一个模组中。

(a)实际循环伏安曲线RC较大(b)理想循环伏安曲线RC较小
考虑到过渡时间RC的电极材料比容量可用
Cm
m
i 1
1
e RC
＊在电容器电容不变的情况下，电流随着扫描 速度增大而成比例增大，过渡时间RC却不随 扫描速度发生变化，所以当以比容量为纵坐标 单位时，扫描速度越快曲线偏离矩形就越远。
对双电层电容器，CV曲线越接近矩形，说明电容性能越理想
超级电容器的主要技术指标有比容量、 充放电速率、循环寿命等。
实验采用CHI760电化学工作站（包括循环伏 安法、恒电流电位法等），考察不同方法处理 后电极的电化学性能。
1.电化学体系三电极介绍
电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出，电极是实施电 极反应的场所。
二电极体系
电化学体系
三电极体系： 三电极两回路
曲线关于零电流基线基本对称，说明材料在充放电过程中所发 生的氧化还原过程基本可逆。
当扫描电位方向改变时，电流表现出了快速响应特征，说明 电极在充放电过程中动力学可逆性良好。
由于界面可能会发生氧化还原反应，实际电容器的CV图总是会 略微偏离矩形。对于赝电容型电容器，从循环伏安图中所表现出的 氧化还原峰的位置，我们可以判断体系中发生了哪些氧化还原反应。
0.80 Oxidation
E2
0.40
Reduction
F
2.00E-5 1.00E-5 0.00E+0
potential vs. Ag/AgCl Current(A)
正向扫描
0.00
负向扫描
E1 A
循环1
K;A
-0.40 0.00
40.00
80.00 time(s)
120.00

10.备用电源系统测试10.1测试工具及仪器（1）数字万用表FLUKE 289 1台；（2）数字示波器Tektronix DPO3034 1台（含电流卡钳A622，高压隔离探头P5210）；（3）数字兆欧表HIOKI 345 1台，VC60D 1台；（4）功率分析仪YOKOGAWA WT1600 1台；（5）耐压测试仪 TOS5101 1台；（6）输出可调超级电容充电机 BN-CDJ350V 1台；（7） 24V直流电源一台；（8）变桨距系统控制柜轴一柜；（9）变桨试验台SY_BJ_T_V3.1 1台；（10）调压器9KV A 1台；（11）PRODIGIT 3257电子负载；（12）滑动变阻器 BX8-27-2.5A 2台；10.2.超级电容单体性能测试10.2.1单体容量测试★测试方法：采用恒流放电法测90V超级电容模块的总容量，由于90V超级电容模块含36个超级电容单体，将总容量乘以36即可得到超级电容单体的容量。

测试电路如图10.1所示。

图10.1. 容量测试电路图放电电流I1及放电电压下降的电压U1和U2见下表。

分级方法应根据分立标准。

★测试步骤：（1）如图10.1进行接线，设定充电机充电电压为150V，闭合F1；（2）断开F3，闭合F2，对超级电容模块C充电。

C达到额定电压后，保持充电机输出30min，以I2=1A电流充电，每15s记录一次150V超级电容模块端电压；以I2’=2A电流充电，每30s记录一次150V超级电容模块端电压；（3）将示波器电压探头接C的正负极端，将电子负载设置为恒流模式，电流值设置为I1=4A放电。

断开F2并闭合F3对超级电容进行放电，每30s记录一次150V超级电容模块端电压。

（4）记录C的正负极之间电压U随时间的变化曲线（如图10.2示意）；UU UR ）图10.2. 超级电容模块电压变化 （5）根据公式C1=I1×(t2-t1)/(U1-U2)得到90V 超级电容模块在以I1=4A 放电时的总容量，其中U1=80%UR,U2=40%UR,UR 为超级电容的额定电压；（6）根据公式C2=I2×(t2’-t1’)/(U1-U2)得到90V 超级电容模块在以I2=1A 充电时的总容量，其中U1=80%UR,U2=40%UR,UR 为超级电容的额定电压；（7） C2’=I2’×(t2’-t1’)(U1-U2)得到90V 超级电容模块在以I2’=2A 时充电过程中的总容量；（8）求两次以不同电流放电的计算容量的平均值得到实际的总容量计算公式分别为： C=(C1+C2)/2，C’=(C1+C2’)/2，实际的总容量C3=（C+C’）/2，单体容量C0=C3*36。

1.Test Method ⍻䈅ᯩ⌅1.1 CAP ᇩ 䟿Capacitance is tested by constant current discharge method.ᇩ䟿䙊䗷ᚂ⍱᭮⭥⌅⍻䈅DŽ1.1.1 Measurements shall be carried out using the measuring circuit shown in Figure 1.⍻䈅⭥䐟৏⨶Figure 1 Constant current discharge circuit for measuringമ1 ᚂ⍱᭮⭥ᯩ⌅⭥䐟1.1.2 Measuring method ⍻䟿ᯩ⌅——DC voltage of constant current/constant voltage source is set to rated voltage (U R ).——ᚂ⍱/ᚂ঻ⓀⲴⴤ⍱⭥঻䇮ᇊѪ仍ᇊ⭥঻˄U R ˅DŽ——According to 10mA/F and C R , it set constant current for charging and discharging.——ԕ10mA/F Ѫส߶ˈṩᦞ㻛⍻⭥ᇩ仍ᇊᇩ䟿C R ˈ䇮㖞ݵ⭥઼᭮⭥Ⲵᚂ⍱⭥⍱٬I DŽ——Charge the capacitor with standard current to rated voltage, after hold on for 30min, discharge with the same current to 0.1V.——ሶᔰޣS ࠷ᦒࡠⴤ⍱⭥Ⓚˈᔰ࿻ሩ㻛⍻⭥ᇩ䘋㹼ᚂ⍱ݵ⭥ˈᖵ⭥ᇩєㄟ⭥঻ݵ⭥㠣仍ᇊ⭥঻U R ਾˈ㔗㔝؍ᤱݵ⭥30 min DŽݵ⭥؍ᤱ30 min 㔃ᶏਾˈሶᔰޣS ਈᦒࡠᚂ⍱᭮⭥㻵㖞ˈԕᚂᇊ⭥⍱䘋㹼᭮⭥㠣0.1VDŽ䎵㓗⭥ᇩᙗ㜭ᤷḷ⍻䈅ᯩ⌅⍻䈅亩ⴞ˖ᇩ䟿⍻䈅˗ⴤ⍱⭥䱫˗Ӕ⍱޵䱫˗┿⭥⍱Figure 2 Voltage–time characteristics between capacitor terminals in capacitance measurementമ2ᇩ䟿⍻䈅⽪᜿മ——The capacitance C of a capacitor shall be calculated by the following formula:——⍻䟿⭥ᇩಘєㄟ⭥঻ӾU1ࡠU2Ⲵᰦ䰤t1઼t2ˈྲമ2ᡰ⽪ˈṩᦞлࡇㅹᔿ䇑㇇⭥ᇩ䟿٬˖C I u˄t2t1˅U1U2Other ަԆC is the capacitance (F);CѪᇩ䟿(F)˗I is the discharge current (A);IѪ᭮⭥⭥⍱(A)˗U1is the measurement starting voltage (V), 0.8U R;U1Ѫ⍻䟿ࡍ࿻⭥঻(V)ˈ0.8U R˗U2is the measurement end voltage (V), 0.4 U R;U2Ѫ⍻䟿㓸→⭥঻(V)ˈ0.4U R˗t1is the time from discharge start to reach U1(s);t1Ѫ᭮⭥ࡍ࿻⭥঻ࡠU1(s)Ⲵᰦ䰤˗t2is the time from discharge start to reach U2(s).t2Ѫ᭮⭥ࡍ࿻⭥঻䗮U2(s)Ⲵᰦ䰤DŽ1.2ESR ACӔ⍱޵䱫1.2.1Measurements shall be carried out using the measuring circuit shown in Figure3.⍻䈅⭥䐟৏⨶Figure 3 Circuit for a.c. resistance methodമ3Ӕ⍱䱫ᣇ⭥䐟1.2.2Measuring method⍻䟿ᯩ⌅The AC internal resistance of capacitor shall be calculated by the following formula:⭥ᇩಘⲴӔ⍱޵䱫ESR ACᓄ䙊䗷лᔿ䇑㇇˖ESRUAC AC IACOther ަѝESR AC is the a.c. internal resistance (ȍ);ESR ACӔ⍱޵䱫(ȍ)˗U is the effective value of a.c. voltage (V r.m.s.);UӔ⍱⭥঻ᴹ᭸٬(V r.m.s.)˗I is the effective value of a.c. current (A r.m.s.).IӔ⍱⭥⍱ᴹ᭸٬(A r.m.s.)˗The frequency of the measuring voltage shall be 1 kHz.⍻䟿⭥঻Ⲵ仁⦷ˈᓄѪ1kHz˗The a.c. current shall be from 5 mA.Ӕ⍱⭥⍱ᓄѪ5 mA˗1.3ESR DCⴤ⍱޵䱫1.3.1Measurements shall be carried out using the measuring circuit shown in Figure4.਼ᇩ䟿⍻䈅⭥䐟1.3.2Measuring method⍻䈅ᯩ⌅——DC voltage of constant current/constant voltage source is set to rated voltage (U R).——ᚂ⍱/ᚂ঻ⓀⲴⴤ⍱⭥঻䇮ᇊѪ仍ᇊ⭥঻˄U R˅DŽ——According to 10mA/F and C R, it set constant current for charging and discharging.——ԕ10mA/FѪส߶ˈṩᦞ㻛⍻⭥ᇩ仍ᇊᇩ䟿C Rˈ䇮㖞ݵ⭥઼᭮⭥Ⲵᚂ⍱⭥⍱٬IDŽ——Charge the capacitor with standard current to rated voltage, after hold on for 30min, dischargewith the same current to 0.1V.——ሶᔰޣS ࠷ᦒࡠⴤ⍱⭥Ⓚˈᔰ࿻ሩ㻛⍻⭥ᇩ䘋㹼ݵ⭥ˈᖵ⭥ᇩєㄟ⭥঻ݵ⭥㠣仍ᇊ⭥঻U R ਾˈ㔗㔝؍ᤱݵ⭥30 min DŽݵ⭥؍ᤱ30 min 㔃ᶏਾˈሶᔰޣS ਈᦒࡠᚂ⍱᭮⭥㻵㖞ˈԕᚂᇊ⭥⍱䘋㹼᭮⭥㠣0.1V DŽFigure 4 Circuit for d.c. resistance methodമ4ⴤ⍱޵䱫⍻䈅⽪᜿മ——The DC internal resistance of capacitor shall be calculated by the following formula:——⭘⭥঻䇠ᖅԚ䇠ᖅ⭥ᇩಘݵ᭮⭥䖜ᦒㄟ⭥঻ⷜ䰤30 ms ⭥঻䱽Ⲵਈॆ䟿ǻU 3˗ྲമ4ᡰ⽪DŽṩᦞлᔿ䇑㇇ⴤ⍱޵䱫 ESR DC ˖ESR'U 3DC 2IOther ަ ѝESR DC is the DC- ESR (ȍ);ǻU 3 is the voltage drop during first 30ms of discharge (V)˗ǻU 3 ᱟ᭮⭥ࡽ 30 ∛。

超级电容测试方案引言超级电容是一种具有高能量密度和快速充放电特性的新型储能设备。

在许多领域，如电动汽车、电力系统储能、可再生能源等，超级电容都被广泛应用。

为了确保超级电容在使用中能够稳定可靠地工作，需要进行严格的测试和评估。

本文将介绍一种超级电容的测试方案，旨在提供一种有效、规范的测试方法，用于评估超级电容的性能和可靠性。

测试准备在进行超级电容的测试之前，需要准备以下设备和材料：1.超级电容样品：选择符合要求的超级电容样品，确保其尺寸、外观和参数符合测试要求。

2.电源：提供适当的电压和电流，以满足超级电容的充电和放电需求。

3.测试仪器：包括数字万用表、示波器、电流表等，用于测试超级电容的电压、电流、功率等参数。

4.数据采集系统：用于记录和分析超级电容的测试数据，例如电流-时间曲线、电压-时间曲线等。

5.温度控制设备：保持测试环境的稳定温度，以评估超级电容在不同温度下的性能。

测试步骤1. 初始测试1.将超级电容样品连接到电源，并设置适当的电压和电流。

2.使用数字万用表测量超级电容的电压，记录初始电压值。

3.使用示波器观察超级电容充电和放电过程，记录充电和放电时间，并绘制电压-时间曲线。

4.使用电流表测量超级电容的充电和放电电流，记录充电和放电电流值。

2. 容量测试1.将超级电容充电至初始电压，并记录充电时间。

2.使用数字万用表测量超级电容的电压，并记录电压下降到一定数值的时间。

3.根据测试数据计算超级电容的容量，使用公式：容量 = 电流 × 时间 / 电压。

4.重复以上步骤，以不同电压和电流条件下测试超级电容的容量。

3. 循环寿命测试1.设置超级电容的充电和放电条件，例如充电电压、放电电流等。

2.连续进行充电和放电循环，记录超级电容的循环次数和电压变化。

3.每隔一定循环次数，测量超级电容的容量，并与初始容量进行比较。

4.当超级电容的容量下降到一定程度时，停止测试，并记录其循环寿命。

4. 温度测试1.将超级电容置于不同温度环境中，例如高温、低温等。

超级电容模组容量测试方法超级电容模组是一种高容量、高功率密度的电子元器件，广泛应用于能量存储和供电系统中。

为了保证超级电容模组的性能和质量，需要进行容量测试。

本文将介绍超级电容模组容量测试的方法。

我们需要准备测试设备和工具。

测试设备主要包括电流源、电压源、万用表和计算机。

工具方面，需要有电缆、夹子和探针等。

接下来，将超级电容模组与测试设备连接。

首先，将电流源的正极与超级电容模组的正极相连，将电流源的负极与超级电容模组的负极相连。

然后，将电压源的正极与超级电容模组的正极相连，将电压源的负极与超级电容模组的负极相连。

最后，将万用表的正负极分别与超级电容模组的正负极相连。

在连接完成后，需要对测试设备进行调试和校准。

首先，设置电流源的输出电流值，通常选择超级电容模组额定电流的一半。

然后，设置电压源的输出电压值，通常选择超级电容模组额定电压的一半。

最后，使用万用表检测电流源和电压源的输出是否符合设定值。

完成测试设备的调试和校准后，可以开始进行容量测试。

首先，断开电流源和电压源的输出，使超级电容模组处于放电状态。

然后，使用电缆将计算机与测试设备连接。

在计算机上运行相应的测试软件，选择容量测试功能。

在进行容量测试之前，需要对超级电容模组进行预充电。

预充电的目的是将超级电容模组充满能量，以确保测试的准确性。

预充电的方法是将电流源的正负极与超级电容模组的正负极相连，设置合适的电流值，使超级电容模组充电至额定电压。

预充电时间通常为几分钟，具体时间根据超级电容模组的额定容量和额定电压而定。

预充电完成后，可以进行容量测试。

测试软件会发送一定电流或电压信号到超级电容模组，然后测量超级电容模组的电流或电压响应。

通过测量得到的电流或电压数据，可以计算出超级电容模组的容量值。

容量测试完成后，需要对测试结果进行分析和判断。

首先，对测试数据进行整理和统计，计算平均值和标准差等统计指标。

然后，将测试结果与超级电容模组的额定容量进行比较，判断超级电容模组是否符合规格要求。

超级电容器模组检测规程1简介电容是一个能够在两个电极之间储存能量的电子装置。

超级电容（双电层电容器EDLC）是一种电化学电容器。

这巨大的能量密度是通过多孔碳电极表面极大的表面积以及隔膜产生的极小的电荷分离距离。

理想的电容的特性是：具有单一稳定的电容量。

电容量与每个C=ΔQ/ΔU or C =I·Δt/ΔU(如果电流值是常数) (1) 电容器中储存的能量按下式计算：E =C·V2/2 (2)实际上，两个极板之间的电介质还是会通过少量的漏电流，这将导致充满电的超级电容随着时间延长电压衰减。

电极、导线等其他因素都会增加等效串联电阻（ESR）。

容量、ESR和漏电流/自放电是评判超级电容作为能量储存装置的三个主要参数，他们分别代表了储存电荷的能力、充放电效率以及充电后保存电力的能力。

超级电容模组就是将多个超级电容器单体串联，配合电压均衡和放电稳压系统，用铝合金外壳组合而成的一个新型能量包。

超级电容模组的诞生，弥补了铅酸电池等储能器件的缺陷，超级电容模组的工作温度范围为-40~65℃解决了铅酸电池在室外寒冷条件下使用效率大大降低的问题；而且超级电容模组不但具备了超级电容单体的所有特性，同是还具备了可视状态监控功能，能更好的实现免维护易保养。

2模组检测项目2.1外观表面应清洁、无锈蚀、无变形及无机械损伤；标识是否清晰完整。

2.2电容量（C）a）用对应的恒定电流对模组充电，充电到额定电压。

模组规格15V 30V 48V充放电电流（3000F单体）100A充放电电流（7000F单体）150Ab）模组在恒定电流/恒定电压电源已达到额定电压之后，将转换开关S旋转到直流电源上,开始用恒定电流放电。

c）在放电的时候当模组终端之间的电压，如图1所示，从U1下降到U2的时候，测量时间t1以及时间t2，并使用如下的公式计算出电容量的数值。

12图1在上式当中：C 表示电容量（单位为法拉） I 表示放电电流（单位为安培）U 1表示超始测量时的电压（单位为伏特） 其中U 1取值80%U R U 2表示测量结束时的电压（单位为伏特） 其中U 2取值50%U R t 1表示从放电开始到达到U 1所需的时间（单位为秒） t 2表示从放电开始到达到U 2所需的时间（单位为秒）2.3 等效串联内阻测定直流内电阻法：图2a)应使用如图2所示的测量电路来进行测量工作；施加额定电压。

Energy Storage Innovator
Check discharging time from 3.3V to 1.21V
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Measuring Capacitance
3 Calculation 3 Calculation
Energy Storage Innovator
Determining method for capacitance of a STARCAP Determining method for capacitance of a STARCAP from discharge slope with resistor from discharge slope with resistor Calculate capacitance using the formula τ = RC V0 where τ is time constant i.e. τ is the time spent discharging 63.2% of charged voltage, and R is the resistance(Ω) of load during discharge in this example
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Energy Storage Innovator
Measuring Capacitance
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Measuring Capacitance
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Energy Storage Innovator
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超级电容器的设计及其性能测试随着电子产品日新月异的发展，电能存储技术也正在不断更新换代。

超级电容器作为目前最先进的电能存储器之一备受青睐，其高功率密度、长寿命、快速充放电等优点极大的促进了各种电力应用的发展。

本文将详细介绍超级电容器设计的基本原理及性能测试，并探讨其在未来的发展趋势。

一、超级电容器的基本原理设计超级电容器是一种能够快速存储及释放电能的一种电子元器件，它采用特殊的电介质和电极材料，能够以高功率密度的方式储备并释放电能。

与传统的电池相比，超级电容器能够实现更快的充放电速率，更长的服务寿命，更广泛的温度范围以及更好的安全性能。

超级电容器具有一些核心组件，包括电极材料、电介质以及电解质等。

其中电极材料一般采用碳材料、双金属氧化物等，而电介质则包括二氧化硅、氧化铝等。

电解质是超级电容器运行的关键，其主要功能是提供充放电所需的离子流转和电荷储存，因此电解质需要具有良好的导电性和稳定性。

超级电容器的设计影响了其性能。

在设计过程中，需要平衡电容器的电容量和电能密度，以及充放电速率等参数。

通常采用两种方法来提高超级电容器的性能：一种是改进电池材料，包括电极材料和电解质等，以实现更高的电容量和功率密度；另一种是调整电容器的设计参数，包括电极应力、电容器几何形状、电解质组装方式等。

二、超级电容器的性能测试超级电容器的性能测试是评估其性能优劣的重要手段。

在测试过程中，主要需要考虑以下几个方面：（1）电容量测量电容量是评估超级电容器性能的一个重要指标，其大小直接反映能量储存的能力。

测试电容量可以使用三种不同的技术：电流法、电压法和时域反射（TDR）法。

（2）内阻测量超级电容器的内阻是影响其性能的另一个重要参数。

测试内阻的方法包括直流阻抗谱、交流内阻等。

（3）循环寿命测试循环寿命测试是评估电容器的寿命和长期可靠性的重要方法。

测试过程中需要考虑多个因素，如充放电电压、频率等。

三、超级电容器未来发展趋势超级电容器已经被广泛应用于各种领域，如汽车行业、电力行业、医疗行业等。

基于超级电容器模组规格的检验方法研究一、引言超级电容器模组作为一种新型的储能装置，具有能量密度高、功率密度高、充放电速度快、寿命长、环保等优点，已经被广泛应用于电动汽车、轨道交通、电网储能等领域。

然而，超级电容器模组的质量和性能问题可能会导致电动汽车、轨道交通等领域的安全和可靠性问题。

因此，对超级电容器模组的质量控制和检验工作显得十分重要。

本文将基于超级电容器模组规格，提出一套全面有效的检验方法，以期对超级电容器模组的质量进行全面控制。

关键词：超级电容器模组、检验方法、外观质量、电学特性、机械性能、环境适应性。

二、超级电容器模组检验方法超级电容器模组的检验工作主要包括外观质量、电学特性、机械性能和环境适应性四个方面。

下面将对每个方面的检验内容和方法进行详细的介绍。

（一）外观质量检验外观质量检验是对超级电容器模组外观的缺陷和污染等问题进行检查。

具体的检验方法是将超级电容器模组置于光线充足、无污染的环境中，进行目视检查，检查内容包括外观颜色、表面平整度、电极连接部分等。

（二）电学特性检验电学特性检验是对超级电容器模组的电压、容量、内阻等电学特性进行检查。

具体的检验方法包括电压测量、容量测量和内阻测量三个方面。

1.电压测量电压测量是对超级电容器模组的额定电压进行检查。

具体的检验方法是使用数字电压表或示波器对超级电容器模组的电压进行测量，并将测量结果与规格要求进行对比。

2.容量测量容量测量是对超级电容器模组的额定容量进行检查。

具体的检验方法是使用恒流放电法对超级电容器模组进行放电，测量其放电时间和放电电压，从而计算出其容量值，并将测量结果与规格要求进行对比。

3.内阻测量内阻测量是对超级电容器模组的内部电阻进行检查。

具体的检验方法是使用四线法对超级电容器模组的内阻进行测量，并将测量结果与规格要求进行对比。

（三）机械性能检验机械性能检验是对超级电容器模组的抗震性、抗振性和抗冲击性进行检查。

具体的检验方法包括振动试验和冲击试验两个方面。

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 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。

ch =
−
dch1 = 5 4;
2
11 − 10
dch2 =
2
- DC discharge resistance 直流放电内阻：
dch1 + dch2
dch =
2
Among them: 1 =2 =50A, in the parameter table, the DC internal resistance refers to the sixstep DC discharge internal resistance.
Remark
长度（mm）
宽度（mm）
高度（mm）
备注
352
67
129
7.2 Signal Connector 信号接口器
7.2.1 Interface Definition 接口定义
Connector 连接器
Items
Location
Model
备注
序号
位置
型号
Remark
超级电容模组端
1
Terminal of the module
∆
cc = √
∗ ℎ
8.4 Maximum Peak Current 最大峰值电流（A）
Maximum current needed to discharged from rated voltage to half rated voltage in 1 second
一秒钟放电至一半额定电压的最大放电电流：
使用期限 Life Time
Capacitance change (decrease from initial value)
内阻变化（初始值增大）
Internal Resistance (increase from initial value)

cl+1cl-3T1 IN 11R1 OUT 12T2 IN 10R2OUT 9C2+4C2-5VCC 16VS+2T1 OUT 14R1 IN 13T2 OUT 7R2 IN 8VS-6GND15U?MAX232DIN 1CS 12CLK 13ISET 18DOUT 24A 14B 16C 20D 23E 21F 15G 17DP 22DIG02DIG111DIG26DIG37DIG43DIG510DIG65DIG78U?MAX7221SDO 6SCK 7COMV 5VIN+2VIN-3VREF 1GND 4VCC8LTC1864EA/VP 31X119X218RESET 9RD 17WR 16INT012INT113T014T115P10/T 1P11/T 2P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P 30TXD 11RXD 10U?89C52a b c d e f g dpcom1 com2 com3 com4a b c d e f g dpcom1 com2 com3 com47SEG(0.36)X4162738495J?DB9D?DIODED?DIODE D?DIODE D?DIODET?TRANS113VV GNDIN OUT U?78L0512J?CON2C?CAPXTALSW-PBGNDC1C2GNDGNDVCCGNDCVCCC+CGNDGND+C+CGNDGND00U?CD4066VCCVCC +CGNDp2.3p2.4p2.5p2.0p2.1p2.2VCCGNDVC 摘要近年来，随着工农业的迅速发展，世界能源消耗速度急剧增加。

因此，新能源和节能技术的开发已经成为世界各国科技工作者的当务之急。