一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域。所述方法包括：收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍；在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度；在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓；在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流；逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試；采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)?；诒景l(fā)明所測(cè)數(shù)據(jù)分析超級(jí)電容電氣性能可獲得更準(zhǔn)確可信的結(jié)果。
【專利說(shuō)明】
一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]能源危機(jī)與環(huán)境惡化現(xiàn)已成為世界各國(guó)亟待解決的重要問(wèn)題。采用先進(jìn)的電能存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)能和優(yōu)化使用是一種可行有效的解決辦法。超級(jí)電容器作為一種極具應(yīng)用前景的儲(chǔ)能器件將在電機(jī)制動(dòng)能量回收、電網(wǎng)電壓削峰填谷和應(yīng)急電源等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
[0003]由于超級(jí)電容單體電壓比較低，為滿足實(shí)際應(yīng)用中對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)電壓等級(jí)和儲(chǔ)能能力的要求，通常需由大量超級(jí)電容單體串并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)。目前，各超級(jí)電容制造商均提供由多節(jié)(一般為偶數(shù)，比如6節(jié)，8節(jié)，12節(jié)等)超級(jí)電容單體串聯(lián)構(gòu)成的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊。在配置實(shí)際的超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)具體電壓等級(jí)和儲(chǔ)能能力的需求來(lái)確定超級(jí)電容模塊的數(shù)量即可。因此超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊可以看作是構(gòu)成大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)的子單元，儲(chǔ)能系統(tǒng)整體的電氣性能表現(xiàn)將取決于每一子單元的電氣性能。
[0004]超級(jí)電容在實(shí)際應(yīng)用中其電氣性能的影響因素主要有:放電電流等級(jí)、工作環(huán)境溫度、工作初始電壓等。這些影響因素交互作用將會(huì)形成復(fù)雜的工作條件。因此對(duì)超級(jí)電容的電氣性能分析也應(yīng)該綜合考慮多影響因素交互作用下的情況。目前，從可獲得的文獻(xiàn)分析可知，對(duì)超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的電氣性能測(cè)試方法未能提供綜合多影響因素的測(cè)試方案，這樣會(huì)造成分析結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中的具體性能表現(xiàn)出現(xiàn)較大偏差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法。所述技術(shù)方案如下:
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，包括:
[0007]收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍；
[0008]在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度；
[0009]在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓；
[0010]在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流；
[0011]逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試；
[0012]采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)；
[0013]其中，M、N、Q均為大于2的整數(shù)。
[0014]另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法還具體以下附加技術(shù)特征。
[0015]可選地，M個(gè)工作環(huán)境溫度均分額定工作環(huán)境溫度范圍。
[0016]可選地，N個(gè)初始工作電壓均分額定工作電壓范圍。
[0017]可選地，Q個(gè)充放電電流均分額定工作電流范圍。
[0018]可選地，測(cè)試波形為恒流充放電波形或者變電流充放電波形。
[0019]可選地，在采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0020]判斷M個(gè)工作環(huán)境溫度是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度的步驟。
[0021]可選地，在采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0022]判斷N個(gè)初始工作電壓是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓的步驟。
[0023]可選地，在采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0024]判斷Q個(gè)充放電電流是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流的步驟。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來(lái)的有益效果是:
[0026]本發(fā)明實(shí)施例中，收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍；在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度;在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓;在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流;逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試;采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)。這樣，本發(fā)明實(shí)施例綜合了工作環(huán)境溫度、初始工作電壓和充放電電流這三種影響因素，且在測(cè)試過(guò)程中，這三種因素交互作用，形成了與實(shí)際運(yùn)行工況更為逼真的應(yīng)用條件，使得本綜合電氣特性測(cè)試方法測(cè)得超級(jí)電容模塊的數(shù)據(jù)與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中超級(jí)電容模塊的具體性能表現(xiàn)一致性較高?；诒景l(fā)明所測(cè)數(shù)據(jù)分析超級(jí)電容電氣性能可獲得更準(zhǔn)確可信的結(jié)果。
【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法流程圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，該方法可以適用于測(cè)試超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的電氣特性。
[0032]下面將結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對(duì)圖1和圖2所示的處理流程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，內(nèi)容可以如下:
[0033]步驟101，收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍。
[0034]其中，超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍均為超級(jí)電容模塊的基本額定參數(shù)；以某廠商提供的超級(jí)電容模塊額定參數(shù)為例，說(shuō)明以下其他步驟。該待測(cè)超級(jí)電容模塊由8節(jié)超級(jí)電容單體串聯(lián)構(gòu)成，每節(jié)單體工作電壓為O?2.5V，即該待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定最高工作電壓20V，最低工作電壓0V，即額定工作電壓范圍O?20V，其額定工作溫度范圍-40°C?60°C，額定工作電流范圍O?300A。
[0035]步驟102，在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度。
[0036]在本實(shí)施例中，對(duì)于溫度控制可以通過(guò)恒溫箱等溫控設(shè)備實(shí)現(xiàn)。
[0037]可選地，M個(gè)工作環(huán)境溫度均分額定工作環(huán)境溫度范圍，M為大于2的整數(shù);例如，待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作溫度范圍-40 °C?60°C時(shí)，M可以取值6，6個(gè)工作環(huán)境溫度均分額定工作環(huán)境溫度范圍，則6個(gè)工作環(huán)境溫度分別為-40°C ^-20°C、0°C、20°C、40°C和60°C。
[0038]步驟103，在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓；
[0039]可選地，N個(gè)初始工作電壓均分額定工作電壓范圍，N為大于2的整數(shù);例如，待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作電壓范圍O?20V時(shí)，N可以取值6，6個(gè)初始工作電壓均分額定工作電壓范圍，則6個(gè)初始工作電壓分別為0￥、狀、8￥、12￥、16￥和2(^。
[0040]步驟104，在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流；
[0041 ]可選地，Q個(gè)充放電電流均分額定工作電流范圍，Q為大于2的整數(shù);例如，待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作電流范圍O?300A時(shí)，Q可以取值10，10個(gè)充放電電流均分額定工作電流范圍，則10個(gè)充放電電流分別為3(^、6(^、9(^、12(^、15(^、18(^、21(^、24(^、27(^和300八。
[0042]步驟105，逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試；
[0043]其中，逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流可以建立Μ*N*Q個(gè)三維度的數(shù)值，根據(jù)該三維度內(nèi)的數(shù)值對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試;例如，當(dāng)M取值為6、N取值為6和Q取值為10時(shí)，可以建立360(6*6*10)個(gè)三維度的數(shù)值。
[0044]在本實(shí)施例中，綜合了工作環(huán)境溫度、初始工作電壓和充放電流這三種影響因素，且在測(cè)試過(guò)程中，這三種因素相互影響，形成了與實(shí)際運(yùn)行工況更為逼真的應(yīng)用條件，相應(yīng)地，超級(jí)電容真實(shí)性能的分析結(jié)果的準(zhǔn)確性也更高。
[0045]可選地，測(cè)試波形為恒流充放電波形或者變電流充放電波形。
[0046]參見(jiàn)圖2，可選地，在步驟106之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0047]步驟107，判斷Q個(gè)充放電電流是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回步驟104。
[0048]這樣，本實(shí)施例可以保證測(cè)試過(guò)程中充放電電流的測(cè)試全部完成。
[0049]步驟106，采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)。進(jìn)而，完成測(cè)試。
[0050]參見(jiàn)圖2，可選地，在步驟106之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0051 ]步驟108，判斷N個(gè)初始工作電壓是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回步驟103。
[0052]這樣，本實(shí)施例可以保證測(cè)試過(guò)程中初始工作電壓的測(cè)試全部完成。
[0053]參見(jiàn)圖2，可選地，在步驟106之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括:
[0054]步驟109，判斷M個(gè)工作環(huán)境溫度是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回步驟102。
[0055]這樣，本實(shí)施例可以保證測(cè)試過(guò)程中工作環(huán)境溫度的測(cè)試全部完成。
[0056]當(dāng)步驟107、步驟108和步驟109判斷結(jié)果均為是時(shí)，結(jié)束測(cè)試。
[0057]在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍；在額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度;在額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓;在額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流;逐一選取M個(gè)工作環(huán)境溫度、N個(gè)初始工作電壓和Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試;采集待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)。這樣，本發(fā)明實(shí)施例綜合了工作環(huán)境溫度、初始工作電壓和充放電電流這三種影響因素，且在測(cè)試過(guò)程中，這三種因素交互作用，形成了與實(shí)際運(yùn)行工況更為逼真的應(yīng)用條件，使得本綜合電氣特性測(cè)試方法測(cè)得超級(jí)電容模塊的數(shù)據(jù)與實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中超級(jí)電容模塊的具體性能表現(xiàn)一致性較高。基于本發(fā)明所測(cè)數(shù)據(jù)分析超級(jí)電容電氣性能可獲得更準(zhǔn)確可信的結(jié)果。
[0058]同時(shí)，本發(fā)明測(cè)試對(duì)象不僅限于超級(jí)電容單體，更側(cè)重于超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的電氣性能測(cè)試;本發(fā)明測(cè)試對(duì)象可以適用于各種工作原理的超級(jí)電容，比如雙電層超級(jí)電容、混合型超級(jí)電容等，具有適用性廣的特點(diǎn)；本發(fā)明的測(cè)試數(shù)據(jù)可以通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行詳細(xì)的分析處理，為超級(jí)電容模塊電氣性能的定量分析提供支持。
[0059]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò)硬件來(lái)完成，也可以通過(guò)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤(pán)或光盤(pán)等。
[0060]還需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“包括”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統(tǒng)不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統(tǒng)所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統(tǒng)中還存在另外的相同要素。
[0061]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，所述綜合電氣特性測(cè)試方法包括: 收集待測(cè)超級(jí)電容模塊的額定工作環(huán)境溫度范圍、額定工作電壓范圍和額定工作電流范圍； 在所述額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度； 在所述額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓； 在所述額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流； 逐一選取所述M個(gè)工作環(huán)境溫度、所述N個(gè)初始工作電壓和所述Q個(gè)充放電電流，并選取測(cè)試波形對(duì)所述待測(cè)超級(jí)電容模塊進(jìn)行測(cè)試； 采集所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)； 其中，M、N、Q均為大于2的整數(shù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，所述M個(gè)工作環(huán)境溫度均分所述額定工作環(huán)境溫度范圍。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，所述N個(gè)初始工作電壓均分所述額定工作電壓范圍。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，所述Q個(gè)充放電電流均分所述額定工作電流范圍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試波形為恒流充放電波形或者變電流充放電波形。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，在采集所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括: 判斷M個(gè)工作環(huán)境溫度是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在所述額定工作環(huán)境溫度范圍內(nèi)設(shè)定M個(gè)互不相同的工作環(huán)境溫度的步驟。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，在采集所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括: 判斷N個(gè)初始工作電壓是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在所述額定工作電壓范圍內(nèi)設(shè)定所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的N個(gè)互不相同的初始工作電壓的步驟。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超級(jí)電容儲(chǔ)能模塊的綜合電氣特性測(cè)試方法，其特征在于，在采集所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的測(cè)試數(shù)據(jù)之后，所述綜合電氣特性測(cè)試方法還包括: 判斷Q個(gè)充放電電流是否全部設(shè)定完成，如果沒(méi)有完成，則返回在所述額定工作電流范圍內(nèi)設(shè)定所述待測(cè)超級(jí)電容模塊的Q個(gè)互不相同的充放電電流的步驟。
【文檔編號(hào)】G01R31/00GK106093625SQ201610378554
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】趙洋
【申請(qǐng)人】東莞理工學(xué)院