电容量检测方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电容量检测方法和系统，所述方法包括：对各待测电容器进行N分钟的短路放电；对短路放电后的各待测电容器充电，并分别检测各待测电容器的电压为0.632倍额定电压时所消耗的充电时间，生成各待测电容器的充电时间；分别获取各待测电容器的充电时间除以所述等效串联电阻的电阻所得的电容为各待测电容器的初测电容量；分别将各待测电容器的初测电容量与修正电容量相加，生成各待测电容器的检测电容量，其中，所述修正电容为对所述样品电容器进行N分钟短路放电后的电容量与对所述样品电容器进行30分钟放电后的电容量的差值。实施本发明，可极大地降低电容器的电容检测时间，提高电容检测效率。
【专利说明】电容量检测方法和系统 【【技术领域】】
[0001] 本发明涉及电子【技术领域】，特别是涉及一种电容量检测方法和系统。 【【背景技术】】
[0002] 超级电容器是作为新型能源储能器件，与常规电容器不同，其容量可达到法拉级 甚至数万法拉。具有内阻小、充放电电流大、充放电效率高（90%?95% )、循环寿命长（几 万至十万次）、无污染等特点。它的比功率和比能量介于常规电容器和充电电池之间，在众 多的应用领域里弥补了常规储能器件的缺陷。由于超级电容充放电快速，因此在需要短时 提供大功率缓冲、混合动力等系统中有着越来越多的应用。
[0003] 测试超级电容器的电容的标准测试方法为恒定电流放电法，参阅附图1，具体步骤 可包括：恒流/恒压源的直流电压档设置为额定电压（UR);设定电子负载的恒流放电电流 值；将开关S接通直流电源，在恒流/恒压源的输出电压达到产品额定电压后再持续充电 30min ;充电30min后，将开关S接通电子负载，以恒定电流放电；测试电容器引出端电压从 额定电压的80%降低到额定电压的40%的开始时间和结束时间，同时，依照如下公式计算 电容量：
[0004]
【权利要求】
1. 一种电容量检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 对各待测电容器进行N分钟的短路放电，其中，短路放电的电路包括一个待测电容器 和一个等效串联电阻，N与样品电容器短路放电的电流近似为零时所消耗的放电时间相应， 所述样品电容器与待测电容器为同种材料制作的同类型电容器； 对短路放电后的各待测电容器充电，并分别检测各待测电容器的电压为0. 632倍额定 电压时所消耗的充电时间，生成各待测电容器的充电时间； 分别获取各待测电容器的充电时间除以所述等效串联电阻的电阻所得的电容为各待 测电容器的初测电容量； 分别将各待测电容器的初测电容量与修正电容量相加，生成各待测电容器的检测电容 量，其中，所述修正电容为对所述样品电容器进行N分钟短路放电后的电容量与对所述样 品电容器进行30分钟放电后的电容量的差值。
2. 根据权利要求1所述的电容量检测方法，其特征在于，对各待测电容器进行N分钟的 短路放电的步骤之前，还包括以下步骤： 从所述同种材料制作的同类型电容器中选取至少一个电容器为样品电容器； 将选取的样品电容器充满电后进行短路放电，并获取样品电容器的放电电流随时间的 衰减曲线； 根据样品电容器的所述衰减曲线，查找样品电容器的短路放电电流近似为零时所消耗 的放电时间为N ; 对样品电容器进行N分钟短路放电，测量N分钟短路放电后样品电容器的第一电容 量； 对所述样品电容器进行30分钟放电，测量30分钟短路放电后样品电容器的第二电容 量； 获取所述第一电容量与所述第二电容量的差值为所述修正电容量。
3. 根据权利要求2所述的电容量检测方法，其特征在于，从所述同种材料制作的同类 型电容器中选取至少一个电容器为样品电容器的步骤之前，还包括以下步骤： 对所述同种材料制作的同类型电容器进行至少一个充放电循环的预处理，以使各电容 器处于相同的荷电状态。
4. 根据权利要求1所述的电容量检测方法，其特征在于，所述等效串联电阻为高精度 温度稳定性电阻器。
5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的电容量检测方法，其特征在于，分别将各待测 电容器的第一电容量与修正电容量相加，生成各待测电容器的检测电容量的步骤之后，还 包括以下步骤： 根据各待测电容器的检测电容量，从各待测电容器中选取检测电容量一致的待测电容 器； 将选取的待测电容器串联组成超级电容器模组。
6. -种电容量检测系统，其特征在于，包括： 放电模块，用于对各待测电容器进行N分钟的短路放电，其中，短路放电的电路包括一 个待测电容器和一个等效串联电阻，N与样品电容器短路放电的电流近似为零时所消耗的 放电时间相应，所述样品电容器与待测电容器为同种材料制作的同类型电容器； 充电模块，用于对短路放电后的各待测电容器充电，并分别检测各待测电容器的电压 为0. 632倍额定电压时所消耗的充电时间，生成各待测电容器的充电时间； 初测电容模块，用于分别获取各待测电容器的充电时间除以所述等效串联电阻的电阻 所得的电容为各待测电容器的初测电容量； 电容检测模块，用于分别将各待测电容器的初测电容量与修正电容量相加，生成各待 测电容器的检测电容量，其中，所述修正电容为对所述样品电容器进行N分钟短路放电后 的电容量与对所述样品电容器进行30分钟放电后的电容量的差值。
7. 根据权利要求6所述的电容量检测系统，其特征在于，还包括选样模块、衰减曲线模 块、查找模块、第一电容模块、第二电容模块和修正电容模块，其中： 所述选样模块用于从所述同种材料制作的同类型电容器中选取至少一个电容器为样 品电容器； 所述衰减曲线模块用于将选取的样品电容器充满电后进行短路放电，并获取样品电容 器的放电电流随时间的衰减曲线； 所述查找模块用于根据样品电容器的所述衰减曲线，查找样品电容器的短路放电电流 近似为零时所消耗的放电时间为N ; 所述第一电容模块用于对样品电容器进行N分钟短路放电，测量N分钟短路放电后样 品电容器的第一电容量； 所述第二电容模块用于对所述样品电容器进行30分钟放电，测量30分钟短路放电后 样品电容器的第二电容量； 所述修正电容模块用于获取所述第一电容量与所述第二电容量的差值为修正电容量。
8. 根据权利要求7所述的电容量检测系统，其特征在于，还包括充放电预处理模块，用 于对所述同种材料制作的同类型电容器进行至少一个充放电循环的预处理，以使各电容器 处于相同的荷电状态。
9. 根据权利要求6所述的电容量检测系统，其特征在于，所述等效串联电阻为高精度 温度稳定性电阻器。
10. 根据权利要求6至9中任意一项所述的电容量检测系统，其特征在于，还包括选取 模块和超级电容模块，其中： 所述选取模块用于根据各待测电容器的检测电容量，从各待测电容器中选取检测电容 量一致的待测电容器； 所述超级电容模块用于将选取的待测电容器串联组成超级电容器模组。
【文档编号】G01R27/26GK104459337SQ201410748409
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月8日 优先权日:2014年12月8日
【发明者】刘晓臣 申请人:工业和信息化部电子第五研究所