超级电容模组检测大纲(初稿).docx

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。电容量与每个导体上电荷之间的电位差成比例。实际上，我们测量的都是平均电压。C=Q/U or C =It/U(如果电流值是常数) (1)电容器中储存的能量按下式计算：E =CV2/2 (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-4065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。各型模组对应的恒定电流数值设置如下表模组规格15V30V48V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。 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）U1表示超始测量时的电压（单位为伏特） 其中U1取值80%URU2表示测量结束时的电压（单位为伏特） 其中U2取值50%URt1表示从放电开始到达到U1所需的时间（单位为秒）t2表示从放电开始到达到U2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。b)将转换开关S旋转到直流电源上，在恒定电流/恒定电压电源已经达到额定电压之后，将转换开关S切换到恒定电流放电器上。实施恒定电流放电。c)用电压表精确记录电容器从充电状态改为放电状态10ms后电流方向改变时电容器电压的改变U3， 如图1所示，使用如下的公式来计算出内电阻Rd:上述公式当中：Rd表示直流内阻（单位为欧姆）U3表示电压降（单位伏特） 表示：从额定电压在 10毫秒的时间内的压降。I 表示放电电流（单位为安培）2.4 漏电流测试方法测量方法（参考图3）图3应首先对模组充电至额定电压，并保持48小时。读取电流表的数值。2.5 自放电测试方法将模组以恒电流100A充电至额定电压后，在此电压值下恒压充电30min，然后开路搁置72h。在最初的三个小时内，每一分钟记录一次电压值，在剩余的时间内，每十分钟记录一次电压值。计算自放电能量损失，SDLF(self-discharge energy loss factor)=1-(V/Vw)2，计算时间点分别为：0.5，1，8，24，36，72h。注：电压测试仪须具备高输入阻抗，将放电影响降低到最小。2.6 绝缘性模组绝缘性是指超级电容器单体与模组外壳间的绝缘性能，是保障模组使用安全的必要检测环节。结果大于100M。测试方法：采用绝缘电阻测试仪（即摇表）对外壳与单体之间的绝缘性，具体操作规程详见该设备的操作规程。2.7 单体电压平衡性组装完成后，模组封装前对超级电容器单体采用万用表进行电压测试，电压偏差范围不得超过技术要求。2.8 电压平衡控制性能组装完成后，模组封装前对模组的控制电路板进行性能复检，达到合格标准方可使用。以避免该类解密原件在出厂到安装的过程中发生损坏造成更大损失。2.9 温度特性测试测试模组的各参数初始值。将电容器放置于-40环境中，保持24小时，测量其容量、内阻值，并计算其与初始值的变化。 将电容器放置于65环境中，保持24小时，测量其容量、内阻值，并对比其与初始值的变化。要求：电容量不低于按2.2检测时的85%；等效串联电阻不高于按2.3检测时的1倍。2.10 震动试验三轴向均无共振现象；无松动、变形损坏现象；性能指标应无变化。a) 共振检查试验b) 稳定性试验c) 耐振试验1-17Hz,0.250.05mm, 3min1-40Hz,0.150.05mm, 3min1 -10Hz,1.40.14mm,15min10-17Hz,0.60.06mm,15min17-30Hz,0.30.03mm,15min30-40Hz,0.150.02mm, 15min有共振：在该频率点振动2小时无共振无共振：40HZ，0.150.05mm， 2小时试验方向：相互垂直的三轴向2.11 颠振试验连接部件无松动，变形损坏；性能指标无变化。测试参数：加速度：7G；脉宽：16ms；冲击次数：1000次；试验方向：垂向（Z）。3 检验规则产品检验按检验项目分为型式试验、出厂检验。产品检验按检验委托方不同分为第一方、第二方、第三方检验。 序号检验项目检验分类频次3.1外观第一方（或与第二方）检验出厂检验必检3.2电容量3.3内阻3.4绝缘性3.5振动试验第三方检验按型号2