[发明专利]超级电容电池容量的检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及超级电容电池容量的检测领域，其公开了一种超级电容电池容量的检测系统及检测方法。

背景技术

随着电池用途越来越广泛，国家对电池产业的扶持和投入力度不断加大，整个产业得到了高速发展，新产品层出不穷，现有的一些标准已经很难满足企业生产需要，亟待完善。例如，现有的国内标准和行业标准都没有关于功率密度（电池荷电状态下对应的放电截止电压与最大放电电流的乘积为放电功率，该放电功率与电池质量的比值即为功率密度）和能量密度（实际容量乘以放电平均电压再除以电池质量即为能量密度）这两个重要指标的测试方法，使得测量结果不能全面反映电池真实性能。而这两个指标是目前电动汽车业界除安全性指标之外，大家最为关心的两个性能参数。目前国内外都没有超级电容电池的检测方法和标准，只能以其他标准作为参数测量的依据。现有的检测方法只能检测-15°C以上的电池容量，对电池的高倍率放电能力以及充电接受能力都无明确标准，这严重制约了我国新电池的研发。

本文提出的超级电容电池容量的检测方法与系统，采用两级多路计算机测控，能够实现对超级电容电池的充放电过程自动控制，测试过程自动化程度高，提高了检测效率，同时此方法与系统适用对-30°C时的电池容量、高倍率放电能力（用大电流放电时得到的实际容量）以及充电接受能力（用大电流进行充电后测得的实际容量）的测试。

发明内容

本发明提供一种超级电容电池容量的检测方法与系统，该系统填补了国内外超级电容电池性能参数检测方法上的空白，实现对超级电容电池容量的自动化检测，包括实际容量、低温容量、高倍率放电能力以及、充电接受能力、能量密度、功率密度的自动化测试。

发明所采用的技术方案是：一种超级电容电池容量的检测系统，包括被测超级电容电池、数据存储单元、检测装置、继电器、传感器以及自动控制单元；自动控制单元分别通过传感器和继电器与所述被测超级电容电池进行连接；检测装置通过所述继电器与所述自动控制单元连接，所述被测超级电容电池与所述检测装置连接；检测装置内设有控制电池充放电的测试单元，检测装置通过测试单元将测试数据发送至所述数据存储单元，所述数据存储单元自动控制继电器的关断或开启。

作为本发明的进一步改进：所述检测装置包括为电池充电的直流电源和用来测试电池容量的直流电子负载以及测试单元，所述检测装置的测试过程分为充电过程和放电过程，所述充电过程为：先进行恒流充电，电压升高至预定值后，进行恒压充电，当电流低于预定值时充电结束；在充电过程中，将温度传感器固定在超级电容电池表面，数据存储单元实时获取超级电容电池的温度，当超级电容电池的温度超过设定值，自动控制单元将发出指令断开继电器，停止充电以保证电池的安全；所述放电过程为：充电结束后，数据存储装置通过自动控制单元控制继电器断开电源停止充电并接通负载，进入放电过程，将电池以设定的电流值进行放电，当电压降到设定值时，放电结束。

作为本发明的进一步改进：检测装置通过串口与数据存储装置通信，并将检测到的超级电容电池的数据信息，经过A/D转换器转换为数字信息，实时传输到数据存储装置上。

作为本发明的进一步改进：放电过程中，数据存储装置对超级电容电池各参数进行实时显示，并自动生成放电曲线，进一步获取超级电容电池的容量。 

作为本发明的进一步改进：超级电容电池的容量测试包括但不限于在低温条件下的实际容量、以不同恒定电流进行放电的实际容量以及用不同方式充电时得到的电池实际容量和对超级电容电池能量密度、功率密度进行自动化测试。

本发明同时提供了一种超级电容电池容量的检测方法，包括如下步骤：数据存储单元设定被测超级电容电池的测试项目并进行连接操作；超级电容电池进行充电操作；超级电容电池进行放电操作。

作为本发明的进一步改进：所述连接操作为：自动控制单元分别通过传感器和继电器与所述被测超级电容电池进行连接；检测装置通过所述继电器与所述自动控制单元连接，所述被测超级电容电池与所述检测装置连接；检测装置内设有控制电池充放电的测试单元，检测装置通过测试单元将测试数据发送至所述数据存储单元，所述数据存储单元自动控制继电器的关断或开启。