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超級電容器模組檢測規(guī)程1簡介電容是一個能夠在兩個電極之間儲存能量的電子裝置。超級電容(雙電層電容器EDLC是一種電化學電容器。這巨大的能量密度是通過多孔碳電極表面極大的表面積以及隔膜產(chǎn)生的極小的電荷分離距離。理想的電容的特性是:具有單一穩(wěn)定的電容量。電容量與每個導體上電荷之間的電位差成比例。實際上,我們測量的都是平均電壓。C二AQ/AUorC=l?At/AU(如果電流值是常數(shù)) ⑴電容器中儲存的能量按下式計算:E二C?V2/2 ⑵實際上,兩個極板之間的電介質還是會通過少量的漏電流,這將導致充滿電的超級電容隨著時間延長電壓衰減。電極、導線等其他因素都會增加等效串聯(lián)電阻(ESR)。容量、ESR和漏電流/自放電是評判超級電容作為能量儲存裝置的三個主要參數(shù),他們分別代表了儲存電荷的能力、充放電效率以及充電后保存電力的能力。超級電容模組就是將多個超級電容器單體串聯(lián),配合電壓均衡和放電穩(wěn)壓系統(tǒng),用鋁合金外殼組合而成的一個新型能量包。超級電容模組的誕生,彌補了鉛酸電池等儲能器件的缺陷,超級電容模組的工作溫度范圍為-40?65°C解決了鉛酸電池在室外寒冷條件下使用效率大大降低的問題;而且超級電容模組不但具備了超級電容單體的所有特性,同是還具備了可視狀態(tài)監(jiān)控功能,能更好的實現(xiàn)免維護易保養(yǎng)。2 模組檢測項目2.1外觀表面應清潔、無銹蝕、無變形及無機械損傷;標識是否清晰完整。2.2電容量(C)a)用對應的恒定電流對模組充電,充電到額定電壓。各型模組對應的恒定電流數(shù)值設置如下表模組規(guī)格15V30V48V充放電電流(3000F單體)100A充放電電流(7000F單體)150Ab) 模組在恒定電流/恒定電壓電源已達到額定電壓之后,將轉換開關S旋轉到直流電源上,開始用恒定電流放電。c) 在放電的時候當模組終端之間的電壓,如圖1所示,從U下降到U的時候,測量2時間t以及時間t2,并使用如下的公式計算出電容量的數(shù)值。
c=^=U1-U2在上式當中:C表示 (單位為法拉)I表示放電電流(單位為安培)其中U取值其中U取值80%U1其中U取值50%U21U表示測量結束時的電壓(單位為伏特)-t表示從放電開始到達到U所需的時間(單位為秒)1 1t表示從放電開始到達到U所需的時間(單位為秒)2 22.3等效串聯(lián)內阻測定2.3直流內電阻法:恒定電謹放電恒左電誑/恒定電壓電源①表示宣菠電壓験S恒定電謹放電恒左電誑/恒定電壓電源①表示宣菠電壓験S我示轉換畀關E哦示st在試驗狀況下的電容器圖2a) 應使用如圖2所示的測量電路來進行測量工作;施加額定電壓。b) 將轉換開關S旋轉到直流電源上,在恒定電流/恒定電壓電源已經(jīng)達到額定電壓之后,將轉換開關S切換到恒定電流放電器上。實施恒定電流放電。c) 用電壓表精確記錄電容器從充電狀態(tài)改為放電狀態(tài)10ms后電流方向改變時電容器電壓的改變AU,如圖1所示,使用如下的公式來計算出內電阻R:dd=
2I上述公式當中:Rd表示直流內阻(單位為歐姆)AU表示電壓降(單位伏特)表示:從額定電壓在10毫秒的時間內的壓降。3I表示放電電流(單位為安培)2.4漏電流測試方法測量方法(參考圖3)恒流源恒流源電流表圖3應首先對模組充電至額定電壓,并保持48小時。讀取電流表的數(shù)值。2.5自放電測試方法將模組以恒電流100A充電至額定電壓后,在此電壓值下恒壓充電30min,然后開路擱置72h。在最初的三個小時內,每一分鐘記錄一次電壓值,在剩余的時間內,每十分鐘記錄一次電壓值。計算自放電能量損失,SDLF(self-dischargeenergylossfactor)=1-(V/Vw)2,計算時間點分別為:0.5,1,8,24,36,72h。注:電壓測試儀須具備高輸入阻抗,將放電影響降低到最小。2.6絕緣性模組絕緣性是指超級電容器單體與模組外殼間的絕緣性能,是保障模組使用安全的必要檢測環(huán)節(jié)。結果大于100MQ。測試方法:采用絕緣電阻測試儀(即搖表)對外殼與單體之間的絕緣性,具體操作規(guī)程詳見該設備的操作規(guī)程。2.7單體電壓平衡性組裝完成后,模組封裝前對超級電容器單體采用萬用表進行電壓測試,電壓偏差范圍不得超過技術要求。2.8電壓平衡控制性能組裝完成后,模組封裝前對模組的控制電路板進行性能復檢,達到合格標準方可使用。以避免該類解密原件在出廠到安裝的過程中發(fā)生損壞造成更大損失。2.9溫度特性測試測試模組的各參數(shù)初始值。
將電容器放置于-40°C環(huán)境中,保持24小時,測量其容量、內阻值,并計算其與初始值的變化。將電容器放置于65C環(huán)境中,保持24小時,測量其容量、內阻值,并對比其與初始值的變化。要求:電容量不低于按2.2檢測時的85%;等效串聯(lián)電阻不高于按2.3檢測時的1倍。2.10震動試驗三軸向均無共振現(xiàn)象;無松動、變形損壞現(xiàn)象;性能指標應無變化。A)共振檢杳試驗b)穩(wěn)定性試驗c)耐振試驗1-17Hz,0.25±0.05mm,3min1-40Hz,0.15±0.05mm,3min1-10Hz,1.4±0.14mm,15min10-17Hz,0.6±0.06mm,15min17-30Hz,0.3±0.03mm,15min30-40Hz,0.15±0.02mm,15min有共振:在該頻率點振動2小時無共振無共振:40HZ,0.15±0.05mm,2小時試驗方向:相互垂直的三軸向2.1丨顛振試驗連接部件無松動,變形損壞;性能指標無變化。測試參數(shù):加速度:7G;脈寬:16ms;沖擊次數(shù):1000次;試驗方向:垂向(Z)。3 檢驗規(guī)則產(chǎn)品檢驗按檢驗項目分為型式試驗、出廠檢驗。產(chǎn)品檢驗按檢驗委托方不同分為第一方、第二方、第三方檢驗。序號檢驗項目檢驗分類頻次3.1外觀第一方(或與第二方)檢驗出廠檢驗必檢3.2電容量3.3內阻3.4絕緣性3.5振動試驗第
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