測試超級電容內阻的原因和方法

為什么要測試超級電容的內阻？

超級電容是介于傳統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(shí)間短，使用壽命長(cháng)等優(yōu)點(diǎn)，可以部分或者全部替代傳統化學(xué)電池，目前被廣泛應用在新能源汽車(chē)，軌道交通，太陽(yáng)能光伏，智能微網(wǎng)等領(lǐng)域，用作儲能或者車(chē)輛的牽引電源或者啟動(dòng)電源等。

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

如何測試超級電容內阻？

國家汽車(chē)行業(yè)標準QC/741-2014?車(chē)用超級電容器?中采用直流內阻法進(jìn)行車(chē)用超級電容器的內阻測量，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(shí)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(shí)的電壓Ui；（c）重復步驟（a）-（b）3次；（d）按照R=（Ur-Ui）/2I計算作為電容器單體的內阻。

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

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

ITECH的測試優(yōu)勢

ITECH IT6000C系列作為一款標準的高速雙向電源能夠實(shí)現高速的源和載電流模式轉換，從而在輸出和吸收電流之間進(jìn)行快速連續的無(wú)縫切換，同時(shí)有效避免電壓或電流的過(guò)沖，非常適合超級電容的內阻測試。

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IT6000C系列雙向電源，可以為超級電容及各類(lèi)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，可設定充電/放電截止電壓、截止容量及截止時(shí)間，防止過(guò)充過(guò)放損壞待測物。選配件IT-E165A可以有效抑制電池測試時(shí)的打火現象，并提供放反接功能避免誤操作帶來(lái)的安全隱患。
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