測試超級電容內(nèi)阻的原因和方法

為什么要測試超級電容的內(nèi)阻？

超級電容是介于傳統(tǒng)電容器和蓄電池之間的一種新型儲能裝置，具有功率密度大，充電時間短，使用壽命長等優(yōu)點，可以部分或者全部替代傳統(tǒng)化學(xué)電池，目前被廣泛應(yīng)用在新能源汽車，軌道交通，太陽能光伏，智能微網(wǎng)等領(lǐng)域，用作儲能或者車輛的牽引電源或者啟動電源等。

超級電容的廣泛應(yīng)用，很大一部分原因是它具備功率密度大和充電時間短的優(yōu)點，這得益于超級電容器在儲能過程中并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只發(fā)生電子遷移，所以超級電容的內(nèi)阻只受歐姆內(nèi)阻的影響，正是由于此原因，內(nèi)阻是超級電容器的重要性能參數(shù)，內(nèi)阻測試的精準(zhǔn)度是評定測試電容的一個重要指標(biāo)。

如何測試超級電容內(nèi)阻？

國家汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/741-2014?車用超級電容器?中采用直流內(nèi)阻法進(jìn)行車用超級電容器的內(nèi)阻測量，具體方法為：（a）電容器的單體以恒定電流I充電到額定電壓Ur,記錄該時刻t0；（b）電容器單體以恒定電流I放電到最低工作電壓Umin，記錄t0+30ms時的電壓Ui；（c）重復(fù)步驟（a）-（b）3次；（d）按照R=（Ur-Ui）/2I計算作為電容器單體的內(nèi)阻。

注：直流內(nèi)阻法通過元件強(qiáng)制進(jìn)行直流脈沖放電，測量此時元件兩端的電壓變化值，由R=△V/△I計算得出當(dāng)前元件的內(nèi)阻，此方法的優(yōu)點是測量精度較高，誤差可控在0.1%以內(nèi)，缺點是瞬間脈沖電流會對元件內(nèi)部造成一定損傷，并且會造成元件內(nèi)部的電極發(fā)生極化現(xiàn)象。但直流內(nèi)阻法對于超級電容器的內(nèi)阻測量卻是極好的選擇，因為超級電容的儲能過程不發(fā)生化學(xué)變化，因此脈沖電流放電過程中不會發(fā)生極化現(xiàn)象，產(chǎn)生極化內(nèi)阻，并且由于超級電容器本身內(nèi)阻很小，能夠承受高功率放電，也不會對其內(nèi)部造損傷。

分析QC/T741實驗方法可知，采用直流法測量超級電容器的歐姆內(nèi)阻包括了超級電容器的充電內(nèi)阻因素，也包括了超級電容器的放電內(nèi)阻因素，較全面地反映了超級電容器的內(nèi)阻特性。但由于歐姆內(nèi)阻引起的電壓變化一般維持時間都很短暫（ms級），因此就需要在極短的時間內(nèi)測量電壓的變化，這就對測試設(shè)備提出了很高的要求。

ITECH的測試優(yōu)勢

ITECH IT6000C系列作為一款標(biāo)準(zhǔn)的高速雙向電源能夠?qū)崿F(xiàn)高速的源和載電流模式轉(zhuǎn)換，從而在輸出和吸收電流之間進(jìn)行快速連續(xù)的無縫切換，同時有效避免電壓或電流的過沖，非常適合超級電容的內(nèi)阻測試。

*IT6018C-500-90 -83A to +83A <2ms （1.86ms）*

IT6000C系列雙向電源，可以為超級電容及各類化學(xué)電池進(jìn)行充放電測試，且具有電池充電測試、電池放電測試功能，可設(shè)定充電/放電截止電壓、截止容量及截止時間，防止過充過放損壞待測物。選配件IT-E165A可以有效抑制電池測試時的打火現(xiàn)象，并提供放反接功能避免誤操作帶來的安全隱患。
編輯：hfy