一种用于超级电容器循环寿命的测试方法技术

本发明专利技术属于超级电容的技术领域，公开了一种用于超级电容器循环寿命的测试方法，应用于以超级电容器为电源辅助车辆启动的应用场景，以模拟车辆启动过程电流变化得到的曲线电流为放电电流，对超级电容器进行循环寿命测试。本发明专利技术的测试方法对超级电容器进行预置处理和激活态处理，再使用曲线电流对超级电容器进行循环放电测试，以达到对超级电容器在辅助车辆启动应用场景的循环寿命的等效测试结果，更符合实际情况，提高了超级电容器寿命测试的准确性，为人们对车辆启动系统电源的使用寿命估计提供了准确的数据依据，减少不必要的安全隐患，提高超级电器的利用率。提高超级电器的利用率。提高超级电器的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于超级电容器循环寿命的测试方法


[0001]本专利技术属于超级电容的
，具体涉及一种用于超级电容器循环寿命的测试方法。

技术介绍

[0002]超级电容作为一种新型的储能器件，具有充放电效率高，功率大，响应速率快，内阻小等特点，当前被广泛应用于汽车领域，如与蓄电池配合作用于汽车启动，为汽车引擎启动提供能量，以延长蓄电池的使用寿命，以提高汽车整体性能。
[0003]受驾驶环境、规律及驾驶习惯的影响，驾驶员会对车辆进行频繁的启停，这种高频率的引擎启停操作对超级电容的连续启动支持次数有了新的要求，因此，超级电容可支持的引擎启动次数，决定了它的更换维护周期和车辆行驶的稳定性。
[0004]当前对超级电容的寿命测试方案是0.1A/F的恒流循环充放电，电压动作范围为额定电压U
R
～1/2U
R
，这与车辆引擎启动时场景不符，严重影响了人们对超级电容器的使用寿命预测，不可避免地造成资源浪费，甚至存在车辆安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种用于超级电容器循环寿命的测试方法，解决了现有超级电容的寿命测试方案与车辆引擎启动时场景不符，严重影响了人们对超级电容器的使用寿命预测等问题。
[0006]本专利技术可通过以下技术方案实现：
[0007]一种用于超级电容器循环寿命的测试方法，应用于以超级电容器为电源辅助车辆启动的应用场景，以模拟车辆启动过程电流变化得到的曲线电流为放电电流，对超级电容器进行循环寿命测试。
[0008]进一步，包括以下步骤：
[0009]步骤一、对超级电容器先后进行预置放电处理和激活态处理，再测量其内阻和容量的初始值；
[0010]步骤二、在激活状态下，将超级电容器的电压充电至额定电压，静置第一指定时间；
[0011]步骤三、使用曲线电流对超级电容器进行多次放电；
[0012]步骤四、重复步骤二至三，直到超级电容器的当前容量值小于初始值的80％，内阻值大于初始值两倍为止，判断此时的循环次数是否达到寿命测试要求。
[0013]进一步，所述曲线电流通过将霍尔传感器安装在车辆启动系统中超级电容器的正极端，再用数据采集仪采集霍尔传感器测量得到的随时间变化的电压值，然后，根据霍尔传感器自身的电压与电流比值，获得对应的电流值，最后，通过数据拟合方法得到车辆启动过程随时间变化的曲线电流。
[0014]进一步，根据超级电容器的当前电压与额定电压的关系，以不同的放电倍率电流
对超级电容器进行多次放电，直至超级电容器的当前电压小于0.1V，然后，用导线将超级电容器的正负极短接，静置第二指定时间，移除导线，完成预置放电处理。
[0015]进一步，所述预置放电处理包括以下步骤：
[0016]步骤Ⅰ、根据超级电容器的当前电压与其额定电压的关系，采用不同的方式对超级电容器进行放电处理；
[0017]①
、若超级电容器的当前电压大于1/2额定电压，则以第一预置电流N1*I1和第一预置时间t1对超级电容器进行放电，然后进行静置处理；再检测超级电容器的当前电压，若大于1/4额定电压，则以第二预置电流N2*I1和第二预置时间t2对超级电容进行放电，然后进行静置处理；再检测超级电容器的当前电压，若小于1/4额定电压，则以第三预置电流N3*I1和第三预置时间t3对超级电容进行放电直至其当前电压小于0.1V，然后进行静置处理；
[0018]②
、若超级电容器的当前电压大于1/4额定电压，则再以第二预置电流N2*I1和第二预置时间t2对超级电容进行放电，然后进行静置处理；再检测超级电容器的当前电压，若小于1/4额定电压，则以第三预置电流N3*I1和第三预置时间t3对超级电容进行放电直至其当前电压小于0.1V，然后进行静置处理；
[0019]③
、若超级电容器的当前电压小于1/4额定电压，则以第三预置电流N3*I1和第三预置时间t3对超级电容进行放电直至其当前电压小于0.1V，然后进行静置处理；
[0020]其中，I1＝C
N
*(U
R-U
min
)/3600，I1表示超级电容器的放电倍率电流，C
N
表示超级电容器的额定容量，U
R
表示超级电容器的额定电压，U
min
表示超级电容器的最低工作电压，N1、N1、N3均表示倍乘常数，t1＝C
N
*U
R
/2I1表示第一预置时间，t2＝C
N
*U
R
/4I1表示第二预置时间，t3表示第三预置时间即超级电容的内部电荷均衡时间；
[0021]步骤Ⅱ、用导线将超级电容器的正负极短接，静置第二指定时间，移除导线，完成预置放电处理。
[0022]进一步，所述激活态处理包括以第一预置电流N1*I1将超级电容的电压充电至额定电压，再进行静置处理，然后以第一预置电流N1*I1将超级电容器放电至1/2额定电压，再进行静置处理，然后，再以第一预置电流N1*I1将超级电容器的电压充电至额定电压，再进行静置处理，最后，以第一预置电流N1*I1将超级电容放电至1/2额定电压，完成激活态处理。
[0023]进一步，所述步骤二中以第一预置电流N1*I1将超级电容器的电压充电至额定电压。
[0024]本专利技术有益的技术效果如下：
[0025]以模拟车辆启动过程电流变化的曲线电流为放电电流，对超级电容器进行寿命测试，更符合车辆引擎启动过程的应用场景，提高了超级电容器寿命测试的准确性，为人们对车辆启动系统电源的使用寿命估计提供了准确的数据依据，减少不必要的安全隐患，提高超级电器的利用率。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的总体流程示意图图；
[0027]图2为以超级电容器为供电电源的车辆启动系统中，实际使用过程中超级电容器的电流变化曲线示意图；
[0028]图3为采用本专利技术的曲线电流、恒流放电电流进行循环寿命测试时超级电容器的内阻变化曲线，与车辆启动系统中超级电容器的内阻实际变化曲线的对比示意图；
[0029]图4为采用本专利技术的曲线电流、恒流放电电流进行循环寿命测试时超级电容器的容量变化曲线，与车辆启动系统中超级电容器的容量实际变化曲线的对比示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图及较佳实施案例详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0031]参照附图1，本专利技术提供了一种用于超级电容器循环寿命的测试方法，应用于以超级电容器为电源辅助车辆启动的应用场景，以模拟车辆启动过程电流变化得到的曲线电流为放电电流，对超级电容器进行循环寿命测试，首先对超级电容器进行预置处理和激活态处理，再使用曲线电流对超级电容器进行循环放电测试，以达到对超级电容器在辅助车辆启动应用场景的循环寿命的等效测试结果，更符合实际情况，提高了超级电容器寿命测试的准确性，为人们对车辆启动系统电源的使用寿命估计提供了准确的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于超级电容器循环寿命的测试方法，其特征在于：应用于以超级电容器为电源辅助车辆启动的应用场景，以模拟车辆启动过程电流变化得到的曲线电流为放电电流，对超级电容器进行循环寿命测试。2.根据权利要求1所述的用于超级电容器循环寿命的测试方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、对超级电容器先后进行预置放电处理和激活态处理，再测量其内阻和容量的初始值；步骤二、在激活状态下，将超级电容器的电压充电至额定电压，静置第一指定时间；步骤三、使用曲线电流对超级电容器进行多次放电；步骤四、重复步骤二至三，直到超级电容器的当前容量值小于初始值的80％，内阻值大于初始值两倍为止，判断此时的循环次数是否达到寿命测试要求。3.根据权利要求2所述的用于超级电容器循环寿命的测试方法，其特征在于：所述曲线电流通过将霍尔传感器安装在车辆启动系统中超级电容器的正极端，再用数据采集仪采集霍尔传感器测量得到的随时间变化的电压值，然后，根据霍尔传感器自身的电压与电流比值，获得对应的电流值，最后，通过数据拟合方法得到车辆启动过程随时间变化的曲线电流。4.根据权利要求2所述的用于超级电容器循环寿命的测试方法，其特征在于：根据超级电容器的当前电压与额定电压的关系，以不同的放电倍率电流对超级电容器进行多次放电，直至超级电容器的当前电压小于0.1V，然后，用导线将超级电容器的正负极短接，静置第二指定时间，移除导线，完成预置放电处理。5.根据权利要求4所述的用于超级电容器循环寿命的测试方法，其特征在于所述预置放电处理包括以下步骤：步骤Ⅰ、根据超级电容器的当前电压与其额定电压的关系，采用不同的方式对超级电容器进行放电处理；
①
若超级电容器的当前电压大于1/2额定电压，则以第一预置电流N1*I1和第一预置时间t1对超级电容器进行放电，然后进行静置处理；再检测超级电容器的当前电压，若大于1/4额定电压，则以第二预置电流N2*I1和第二预置时间t2对超级电容进行放电，然后进行静置处理；再检测超级电容器的当前电压，若小于1/4额定电压，则以第三预置电流N3*I1和第三预置时间t3对超级电容进行放电直至其...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔚道勇，吴育华，李岩，王福锋，
申请(专利权)人：上海稊米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：