[发明专利]基于RC自然放电的超级电容可变电容模型参数测定方法

摘要

本发明公开了一种基于RC自然放电的超级电容可变电容模型参数测定方法，解决了传统的超级电容器参数测量方法复杂，成本较高，很难实现不同电容器组的扩展测量的问题。由直流充电电源（1）、充电电源开关（2）和防反充电二极管（3）组成充电系统，为超级电容器SC（4）充电；超级电容器SC（4）与放电开关（5）、线路电阻（6）和负载电阻（7）组成放电回路；电流记录表（8）和电压记录表（9）分别用于记录放电时超级电容SC（4）的输出电流和电压；详细考虑了超级电容放电电流，负载电阻功率和线路电阻影响，提出了一种适用于不同型号超级电容可变电容模型参数测定的装置，简化了测量步骤，减少了测量装置的成本。

主权项

1.一种基于RC自然放电的超级电容可变电容模型参数测定方法，包括以下步骤：第一步、由直流充电电源(1)、充电电源开关(2)和防反充电二极管(3)组成充电系统，为超级电容器SC(4)充电；超级电容器SC(4)与放电开关(5)、线路电阻(6)和负载电阻(7)组成放电回路；电流记录表(8)和电压记录表(9)分别用于记录放电时超级电容器SC(4)的输出电流和电压；第二步、选择负载电阻(7)的电阻值Rload和功率Pload的基准值分别为：P_load＝V_SCN·I_SCN；第三步、将放电开关(5)置于断开位置，设置直流充电电源(1)电压为被测的超级电容器SC(4)的额定工作电压VSCN与防反充电二极管(3)导通额定压降V3之和：即VSCN+V3，直流充电电源(1)电流为被测的超级电容器SC(4)的连续工作电流ISCN的一半，将充电电源开关(2)置于闭合位置，对超级电容器SC(4)进行充电；第四步、观察电压记录表(9)的电压示数，当示数上升至超级电容器SC(4)的额定工作电压VSCN，直流充电电源(1)的输出电流减小为1％的超级电容器SC(4)的连续工作电流ISCN时，断开充电电源开关(2)，等待5分钟以避免超级电容电荷重新分配现象；第五步、闭合放电开关(5)，通过负载电阻(7)对超级电容器SC(4)进行RC自然放电，并利用电流记录表(8)和电压记录表(9)分别记录放电时超级电容器SC(4)的输出电流和电压；第六步、绘制超级电容器SC(4)的自然放电曲线，测量t0时刻，初始压降ΔV和初始电流I0，计算超级电容可变电容模型中的内阻RSC为：第七步、从超级电容器SC(4)的自然放电曲线中的电压曲线上选取两点P1(V1，t1)和P2(V2，t2)，其中V1为2/3的超级电容器SC(4)的额定工作电压VSCN，V2分别为1/3的超级电容器SC(4)的额定工作电压VSCN，根据以下公式计算可变电容模型的初始电容值C0和电压控制系数kV：其中，R6+R7＝Rtotal‑RSC；