CN109307821B

CN109307821B - 一种超级电容器的老化性能测试方法

Info

Publication number: CN109307821B
Application number: CN201811458516.5A
Authority: CN
Inventors: 伍世嘉; 王超; 钟国彬; 徐凯琪
Original assignee: Guangdong Power Grid Co Ltd; Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Current assignee: Guangdong Power Grid Co Ltd; Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co Ltd
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2021-09-03
Anticipated expiration: 2038-11-30
Also published as: CN109307821A

Abstract

本申请公开了一种超级电容器的老化性能测试方法，包括：对超级电容器进行初始化处理，并预判所述超级电容器的应用场合类型；根据所述超级电容器的应用场合类型对所述超级电容器进行相应的加速老化测试；依据所述相应的加速老化测试的试验数据绘制相应的寿命曲线图，并建立相应的加速老化模型；根据所述相应的寿命曲线图和所述相应的加速老化模型对所述超级电容器进行分析。本申请通过对超级电容器进行不同应用场合的性能测试，通过对超级电容器在不同应用场合的性能进行试验，以便更科学的在短时间内评估及预测不同应用场合下超级电容器的寿命及状态。

Description

一种超级电容器的老化性能测试方法

技术领域

本申请涉及充放电电池技术领域，尤其涉及一种超级电容器的老化性能测试方法。

背景技术

超级电容器是一种利用在电极和电解液界面上发生的物理或化学作用来实现电荷可逆存储的电化学储能器件。与传统电容器相比，其电容量为法拉级，存储的容量远远高于传统的电容器；作为一种功率型储能器件，与二次电池相比，超级电容器具有输出功率高、响应速度快、使用寿命长、免维护等优异特性，能够实现兆瓦级功率补偿，在电力调频、配电终端电源、电能质量调节等领域有着广泛应用前景。近年，随着储能参与并网及电力辅助服务市场的装机量日益增长，可以预见超级电容器未来在储能领域的应用，尤其是在功率型的应用场景将日渐明朗。

随着储能***运行安全问题日益受到重视，可靠性成为储能器件在大规模储能领域应用的先决条件与最关注的问题。目前，对于超级电容器的老化失效特征与剩余寿命预测的研究工作大部分是基于在日历浮充工作条件下的应用场景如作为后备电源等。而对于需要频繁功率充放电的应用场景如作为火电发电机组辅助调频***或作为能量回收***的应用场合，相关的研究工作仍较为匮乏。限于超级电容器长寿命的基本特征，若完全按照现实的工作状况来测定全部受样超级电容器的浮充寿命或循环寿命评估，将会耗费大量的时间和人力物力；因此为了节省成本及时间，短时间内实现超级电容器的加速老化并根据加速老化模型预测电容器的寿命及使用状态是研究超级电容器可靠性问题的必然选择。而目前加速老化的测试研究比较匮乏，且大部分仅关注工作温度对浮充寿命的影响，而缺乏其他工作状况(如充放电深度，充放电功率的影响)，也缺乏对电容器循环寿命加速老化的测试研究。

发明内容

本申请提供了一种超级电容器的老化性能测试方法，能够具体根据超级电容器的实际应用场合进行相关性能测试，能更科学地在短时间内评估及预测不同应用场合下超级电容器的寿命及状态。

本申请提供了一种超级电容器的老化性能测试方法，包括：

对超级电容器进行初始化处理，并预判所述超级电容器的应用场合类型；

根据所述应用场合类型对所述超级电容器进行相应的加速老化测试；

依据所述加速老化测试的试验数据绘制相应的寿命曲线图，并建立相应的加速老化模型；

根据所述相应的寿命曲线图和所述相应的加速老化模型对所述超级电容器进行老化性能及老化寿命分析。

优选的，所述应用场合类型具体包括：浮充应用场合和循环充放电应用场合。

优选的，所述根据所述超级电容器的应用场合类型对所述超级电容器进行相应的加速老化测试具体包括：

若所述超级电容器的应用场合类型是浮充应用场合，对所述超级电容器进行浮充加速老化试验；

若所述超级电容器的应用场合类型是循环充放电场合，对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验。

优选的，所述对所述超级电容器进行浮充加速老化试验之前包括：

对所述超级电容器进行初始化放电。

优选的，所述若所述超级电容器的应用场合类型是循环充放电场合，对所述超级电容器进行浮充加速老化试验具体包括：

Q1、分别在若干预置温度下搁置所述超级电容器5小时；

Q2、分别在所述若干预置温度下，根据预置加速老化充电功率将所述超级电容器充电至所述超级电容器的充电截止电压；

Q3、设置若干浮充电压，将所述若干浮充电压和所述若干预置温度任意组合获得若干浮充试验条件，并分别在所有所述若干浮充试验条件下将所述超级电容器保持168小时；

Q4、将所述超级电容器在室温下放置24小时；获取所述超级电容器的浮充加速老化试验数据，并根据所述浮充加速老化试验数据和预置判定条件判断所述浮充加速老化试验是否成功；若否，执行步骤Q1-Q4；若是，结束所述浮充加速老化试验，并根据所述浮充加速老化试验数据绘制所述超级电容器在所述若干试验条件下的浮充寿命曲线，并建立相应的浮充加速老化模型。

优选的，所述对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验之前包括：

设置若干个加速老化充放电深度；

根据充放电能量公式

计算出所述若干个加速老化充放电深度对应的放电截止电压范围；

式中，E为所述超级电容器的额定能量，U_R为所述超级电容器的额定最高工作电压，U_Min为所述超级电容器的额定最低工作电压。

优选的，所述对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

在预置温度下，分别根据所述若干个加速老化充放电深度对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验；

在若干个预置加速老化充放电深度下，对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验。

优选的，所述在预置温度下，分别根据所述若干个加速老化充放电深度对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

P1、对所述超级电容器进行初始化放电；

P2、将所述超级电容器根据所述加速老化充电功率充电至所述超级电容器的充电截止电压，静置10秒；

P3、将所述超级电容器根据加速老化放电功率分别放电至所述若干个预置加速老化充放电深度对应的放电截止电压，截止10秒；

P4、重复500次步骤P2-P3后，静置12小时，获取所述超级电容器的第一循环充放电加速老化试验数据，并根据所述第一循环充放电加速老化试验数据和所述预置判定条件判断所述第一循环充放电加速老化试验是否成功；若否，执行步骤P1-P4；若是，结束所述第一循环充放电加速老化试验，并根据所述第一循环充放电加速老化试验数据绘制所述超级电容器的第一循环充放电寿命曲线图，并建立相应的第一循环充放电加速老化模型。

优选的，所述在预置加速老化充放电深度下，对所述超级电容器进行加速老化试验之前包括：

设置所述超级电容器的若干加速老化温度、若干加速老化的充电功率以及所述若干加速老化的充电功率对应的放电功率。

优选的，所述在预置加速老化充放电深度下，对所述超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

S1，对所述超级电容器进行初始化放电；

S2，将所述若干加速老化温度和所述若干加速老化的充电功率进行任意组合，获得若干加速老化充电试验条件，并分别在所述若干加速老化充电条件下将所述超级电容器充电至所述超级电容器的充电截止电压，静置10秒；

S3，将所述若干加速老化温度和所述若干加速老化的放电功率进行任意组合，获得若干加速老化放电试验条件，并分别在所述若干加速老化放电条件下将所述超级电容器充电至所述超级电容器在所述预置加速老化充放电深度的放电截止电压，静置10秒；

S4，重复执行500次步骤S2-S3，静置12小时，获取所述超级电容器的第二循环充放电加速老化试验数据，并根据所述第二循环充放电加速老化试验数据和所述预置判定条件判断所述第二循环充放电加速老化试验是否成功，若否，执行步骤S1-S4；若是，根据所述第二循环充放电老化试验数据绘制所述超级电容器的第二循环充放电寿命曲线图，并建立相应的第二循环充放电加速老化模型。

从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：

本申请提供了一种超级电容器的老化性能测试方法，包括：对超级电容器进行初始化处理，并预判所述超级电容器的应用场合类型；根据所述超级电容器的应用场合类型对所述超级电容器进行相应的老化测试；依据所述相应的加速老化测试的试验数据绘制相应的寿命曲线图，并建立相应的加速老化模型；根据所述相应的寿命曲线图和所述相应的加速老化模型对所述超级电容器进行分析。

本申请通过对超级电容器进行不同应用场合的性能测试，通过对超级电容器在不同应用场合的性能进行试验，以便更科学的在短时间内评估及预测不同应用场合下超级电容器的寿命及状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种超级电容器的老化性能测试方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本申请提供的一种超级电容器的老化性能测试方法的一个实施例的在不同浮充电压下超级电容器单体容量(图(a))和内阻随浮充时间(图(b))的曲线图；

图3为本申请提供的一种超级电容器的老化性能测试方法的一个实施例的在不同工作温度下超级电容器单体容量(图(c))和内阻(图(d))随浮充时间的曲线图。

具体实施方式

本申请提供了一种超级电容器的老化性能测试方法，通过对超级电容器在不同应用场合的性能进行试验，以便更科学的在短时间内评估及预测不同应用场合下超级电容器的寿命及状态。

为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请提供的一种超级电容器的老化性能测试方法的第一实施例的流程示意图。

本申请提供了本申请提供了一种超级电容器的老化性能测试方法，包括：

L1，对超级电容器进行初始化处理，并预判超级电容器的应用场合类型；

L2，根据应用场合类型对超级电容器进行相应的加速老化测试；

L3，依据加速老化测试的试验数据绘制曲线图，并建立相应的加速老化模型；

L4，根据相应的寿命曲线图和相应的加速老化模型对超级电容器进行老化性能及老化寿命分析。

需要说明的是，本申请提供的串级电容器的老化性能测试方法，首先对该超级电容器的应用场合进行预判，以辨别该超级电容器的应用场合类型，并根据相应的串级电容器的应用场合类型对该超级电容器进行相应的老化测试，获得相关老化测试数据，记录数据并根据数据绘制相应的寿命曲线图，建立相应的加速老化模型以使在实际应用中使用该超级电容器时，能够根据实际应用中的应用场合选择相应的曲线图以及相应的加速老化模型来对该超级电容器的老化性能进行预判。

接下来将详细描述本申请第二实施例提供的一种超级电容器的老化性能测试方法：

进一步地，应用场合类型具体包括：浮充应用场合和循环充放电应用场合。

需要说明的是，在对该超级电容器的应用场合类型进行判别之前，先在(25±2)℃下搁置该超级电容器5小时，并以额定电流将该电容器充电至额定电压；接着判断该超级电容器的实际应用场合，超级电容器的实际应用场合有浮充应用场合和循环充放电应用场合。

进一步地，根据超级电容器的应用场合类型对超级电容器进行相应的加速老化测试具体包括：

若超级电容器的应用场合类型是浮充应用场合，对超级电容器进行浮充加速老化试验；

若超级电容器的应用场合类型是循环充放电场合，对超级电容器进行循环充放电加速老化试验。

需要说明的是，若超级电容器的实际应用场合为循环充放电场合，比如是火电厂的辅助调频，能量回收等等应用场合，则进行加速老化试验，若超级电容器的实际应用场合为浮充应用场合，比如作为配电设备的后备电源，则进行加速老化测试。

进一步地，对超级电容器进行浮充加速老化试验之前包括：

对超级电容器进行初始化放电。

需要说明的是，对超级电容器进行初始化充电的具体步骤有：

以该电容器的额定功率P_rcn恒功率充电至电容器单体的充电终止电压，静置10s；

以电容器额定功P_rdn恒功率放电至电容器单体的放电终止电压，静置10s。

进一步地，若超级电容器的应用场合类型是循环充放电场合，对超级电容器进行浮充加速老化试验具体包括：

Q1、分别在若干预置温度下搁置超级电容器5小时；

Q2、分别在若干预置温度下，根据预置加速老化充电功率将超级电容器充电至超级电容器的充电截止电压；

Q3、设置若干浮充电压，将若干浮充电压和若干预置温度任意组合获得若干浮充试验条件，并分别在所有若干浮充试验条件下将超级电容器保持168小时；

Q4、将超级电容器在室温下放置24小时；获取超级电容器的浮充加速老化试验数据，并根据浮充加速老化试验数据和预置判定条件判断浮充加速老化试验是否成功；若否，执行步骤Q1-Q4；若是，结束浮充加速老化试验，并根据浮充加速老化试验数据绘制超级电容器在若干试验条件下的浮充寿命曲线，并建立相应的浮充加速老化模型。

需要说明的是，在本实施例中若干预置温度分别是T1、T2、T3，若干浮充电压分别为U1、U2、U3，根据预置温度与浮充电压进行组合获得的浮充试验条件如表1所示。

表1.浮充加速老化测试工况条件组合列表

对超级电容器进行浮充老化的详细步骤为：

将超级电容器在不同温度下分别搁置5小时；

在不同温度下(T1、T2、T3)下，超级电容器以额定充电功率P_rcn充电至该超级电容器的充电终止电压；

将该超级电容器在不同温度(T1、T2、T3)条件下分别以不同浮充电压(U1、U2、U3)保持168h；

将电容器在室温下放置24小时；

检测该超级电容器的充电能量、放电能量和内阻；计算并记录恒压168小时后该超级电容器的充电能量、放电能量和内阻相对于首次浮充结束时的充电能量、放电能量的能量保持率、能量效率以及内阻阻值，当满足：

充放电能量保持率小于80％；内阻大于标称值的2倍；有电解液泄露或明显外形变化时，则判定浮充加速老化试验结束，并根据试验数据分别作充电能量保持率、放电能量保持率、能量效率及内阻随浮充时间变化的浮充寿命曲线图；当不满足上述条件时，则继续重复以上浮充加速老化试验。

根据绘制的超级电容器的在不同加速老化工况下的浮充寿命曲线，结合浮充加速老化模型进行拟合计算分析，能够评估得到现实正常工作温度以及浮充电压下超级电容器的剩余使用寿命(比如剩余浮充时间(h))及使用现状(如当前内阻阻值、能量保持率和能量效率等)。

进一步地，对超级电容器进行循环充放电加速老化试验之前包括：

设置若干个加速老化充放电深度；

根据充放电能量公式

计算出若干个加速老化充放电深度对应的放电截止电压范围；

式中，E为超级电容器的额定能量，U_R为超级电容器的额定最高工作电压，U_Min为超级电容器的额定最低工作电压。

若超级电容器的实际应用场合为循环充放电场合，则先设置若干个加速老化充放电深度，特别地，本申请实施例设置3个不同的加速老化充放电深度(DOD1、DOD2、DOD3)，并根据充放电能量公式

根据超级电容器厂家标定的额定能量E及额定最高工作电压U_R或额定最低工作电压U_min，计算出不同充放电下的放电截止电压范围。

进一步地，对超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

在预置温度下，分别根据若干个加速老化充放电深度对超级电容器进行循环充放电加速老化试验；

在若干个预置加速老化充放电深度下，对超级电容器进行循环充放电加速老化试验。

需要说明的是，在本申请实施例中预置温度优选为50-70℃，超级电容器分别在不同的充放电深度(DOD1、DOD2、DOD3)下进行循环充放电老化试验的步骤有：

(1)超级电容器先进行初始化放电：

以电容器额定功率P_rcn恒功率充电至电容器单体的充电终止电压，静置10s；

以电容器额定功率P_rdn恒功率放电至电容器单体的放电终止电压，静置10s；

(2)超级电容器以额定功率P_rcn充电至超级电容器的充电终止电压，静置10s；

(3)超级电容器以额定功率P_rdn′分别放电至不同DOD下(DOD1、DOD2、DOD3)的放电终止电压，静置10s；

(4)每循环500次后静置12小时，检测所有超级电容器的充电能量、放电能量和内阻；计算并记录每次循环500次后超级电容器的充电能量、放电能量及内阻相对于循环结束时的充电能量、放电能量的能量保持率及对应的能量效率和内阻；若满足以下条件：

充放电能量保持率小于80％；

内阻大于标称值的2倍；

有电解液泄露或明显外形变化。

则判定循环加速老化试验结束，并根据试验数据作充电能量保持率、放电能量保持率、能量效率及内阻阻值随循环充放电次数变化的循环寿命曲线图；若不满足上述条件，则执行步骤(5)

(5)重复步骤(1)～(4)。

进一步地，在预置温度下，分别根据若干个加速老化充放电深度对超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

P1、对超级电容器进行初始化放电；

P2、将超级电容器根据加速老化充电功率充电至超级电容器的充电截止电压，静置10秒；

P3、将超级电容器根据加速老化放电功率分别放电至若干个预置加速老化充放电深度对应的放电截止电压，截止10秒；

P4、重复500次步骤P2-P3后，静置12小时，获取超级电容器的第一循环充放电加速老化试验数据，并根据第一循环充放电加速老化试验数据和预置判定条件判断第一循环充放电加速老化试验是否成功；若否，执行步骤P5；若是，结束第一循环充放电加速老化试验，并根据第一循环充放电加速老化试验数据绘制超级电容器的第一循环充放电寿命曲线图，并建立相应的第一循环充放电加速老化模型；

P5、重复执行步骤P1-P4。

进一步地，在预置加速老化充放电深度下，对超级电容器进行加速老化试验之前包括：

设置超级电容器的若干加速老化温度、若干加速老化的充电功率以及若干加速老化的充电功率对应的放电功率。

进一步地，在预置加速老化充放电深度下，对超级电容器进行循环充放电加速老化试验具体包括：

S1，对超级电容器进行初始化放电；

S2，将若干加速老化温度和若干加速老化的充电功率进行任意组合，获得若干加速老化充电试验条件，并分别在若干加速老化充电条件下将超级电容器充电至超级电容器的充电截止电压，静置10秒；

S3，将若干加速老化温度和若干加速老化的放电功率进行任意组合，获得若干加速老化放电试验条件，并分别在若干加速老化放电条件下将超级电容器充电至超级电容器在预置加速老化充放电深度的放电截止电压，静置10秒；

S4，重复执行500次步骤S2-S3，静置12小时，获取超级电容器的第二循环充放电加速老化试验数据，并根据第二循环充放电加速老化试验数据和预置判定条件判断第二循环充放电加速老化试验是否成功，若否，执行步骤S5；若是，根据第二循环充放电老化试验数据绘制超级电容器的第二循环充放电寿命曲线图，并建立相应的第二循环充放电加速老化模型；

S5，重复执行步骤S1-S4。

需要说明的是，完成不同DOD的加速老化试验后，预置在充放电深度DOD＝25％时，对超级电容器进行不同工作温度及不同充放电功率下的加速老化试验：

特别地设定3个加速老化的工作温度(T1、T2、T3)及3个加速老化的充电功率(P1、P2、P3)及对应的放电功率(P1′、P2′、P3′)；其中，将不同充放电功率及工作温度进行循环老化试验的工况条件如表2。

表2 循环充放电加速老化工况条件组合列表

(1)对超级电容器进行初始化放电：

以电容器额定功率Prcn恒功率充电至电容器单体的充电终止电压，静置10s；

以电容器额定功Prdn恒功率放电至电容器单体的放电终止电压，静置10s；

(2)超级电容器分别在不同工作温度下(T1、T2、T3)以不同充电功率P(P1、P2、P3)恒功率充电至超级电容器的充电终止电压，静置10s；

(3)超级电容器分别在不同温度下(T1、T2、T3)以对应的不同放电功率P′(P1′、P2′、P3′)恒功率放电至25％DOD下超级电容器的放电终止电压，静置10s；

(4)每循环步骤(2)-(3)500次后静置12小时，检测超级电容器的充电能量、放电能量和内阻；计算每循环完500次后超级电容器的充电能量、放电能量及内阻相对于第一次循环结束时的充电能量、放电能量的能量保持率及对应的能量效率和内阻，若满足以下条件：

充放电能量保持率小于80％；

内阻大于标称值的2倍；

有电解液泄露或明显外形变化。

则判定循环加速老化试验结束，并根据试验数据作充电能量保持率、放电能量保持率、能量效率及内阻组织随循环充放电次数变化的循环寿命曲线图；若不满足上述条件则执行步骤(5)；

(5)重复步骤(1)～(4)。

根据绘制的不同加速老化工况下的循环充放电寿命曲线，结合循环充放电加速老化模型进行拟合计算分析，可以评估得到现实正常工作温度、充放电深度及充放电功率下超级电容器的剩余使用寿命，比如剩余循环充放电次数及使用现状，包括当前内阻、能量保持率及能量效率等。

若干预置温度具体包括50～70℃；预置温度具体包括50～70℃；若干加速老化温度具体包括50～70℃。

加速老化充电功率具体包括1.5～4倍的超级电容器的额定充电功率；加速老化放电功率具体包括1.5～4倍的超级电容器的额定放电功率。

若干个预置加速老化充放电深度具体包括25％～100％。

例如：

测试对象：A厂家标称容量为3000F、工作电压为1.35-2.7V、额定充放电功率为90W，额定工作电流为45A，最大工作电流为100A，的双电层超级电容器单体。

测试仪器：电池测试***(测量范围0-5V，±100A，测试精度：±0.05％FS)；高低温箱(-40～65℃)；以上仪器均通过计量校准。

测试步骤：

1、对超级电容器单体预充电：

(1)在室温下搁置5h；

(2)以额定工作电流45A对超级电容器单体充电至额定最大工作电压2.7V。

2、判定超级电容器的实际应用场合为浮充应用场合；

3、对超级电容器单体进行浮充加速老化试验：

3.1、对超级电容器单体进行初始化充放电：

(1)以额定功率90W对超级电容器单体恒功率充电，直至超级电容器单体的电压达到额定最高工作电压2.7V时，静置10s；

(2)以额定功率90W对超级电容器单体恒功率放电，直至超级电容器单体的电压达到额定最低工作电压1.35V时，静置10s；

3.2、根据超级电容器的实际工况下的工作温度及浮充电压，确定影响超级电容器老化失效的工况，设置三个加速老化工作温度：60、65、70℃以及三个浮充电压：2.85、2.9及3.0V。

3.3、在工作温度60℃下，超级电容器单体以浮充电压2.85V进行浮充加速老化试验：

(1)电容器单体在温度60℃下搁置5h；

(2)在步骤(1)所设温度下，以90W对超级电容器单体恒定功率充电，直至超级电容器单体的电压达到2.7V；

(3)在步骤(1)所设温度下，超级电容器单体以浮充电压2.85V保持168h；

(4)在室温下，将电容器单体静置24h；

(5)检测电容器单体的充电能量、放电能量和内阻；获取恒压168h后的充电能量、放电能量和内阻相对于首次浮充结束时的充电能量、放电能量的能量保持率、能量效率及内阻阻值；若满足以下条件：

——充、放电能量保持率不小于80％；

——内阻不大于标称值的2倍；

——无电解液泄漏或明显外形变化。

则跳转下一步，否则判定为加速老化成功并结束试验。根据试验数据分别作充电能量保持率、放电能量保持率、能量效率及内阻随浮充时间变化的浮充寿命曲线图。

(6)循环执行步骤(1)至步骤(5)6次。

(7)在步骤(1)所设置的温度下，分别以2.9、3.0V的浮充电压重复步骤(1)～(6)；

(8)分别改变步骤(1)的温度为65、70℃，重复步骤(1)～(7)。

3.4、根据3.3所绘制不同加速老化工况下的浮充寿命曲线，结合浮充加速老化模型进行拟合计算分析，评估获取现实正常工作温度及浮充电压下超级电容器的使用寿命及现状。根据以上方法实际测试A厂家的超级电容器，不同浮充电压下超级电容器单体容量和内阻随浮充时间的曲线图如附图2所示；不同工作温度下超级电容器容量和内阻随浮充时间的曲线图如附图3所示。不同浮充加速老化组合工况条件下超级电容器容量保持率的比值如表3所示。

表3.不同浮充加速老化组合工况条件下超级电容器容量保持率的比值

本申请实施例具有的技术效果包括：

1、涵盖了适用于超级电容器浮充及循环充放电应用场合的加速老化测试评估方法；

2、能够根据超级电容器实际工作状况中的主要老化失效因素(比如工作温度、浮充电压、充放电功率、充放电效率等)选择相应的加速老化组合手段，更能科学反映超级电容器在实际工况下的老化过程；

3、可以根据电容器不同加速老化工况下的寿命曲线，选择相应合适的加速老化模型，使得得出的电容器剩余寿命及状态的评估更准确。

本申请的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种超级电容器的老化性能测试方法，其特征在于，包括：

对超级电容器进行初始化处理，并预判所述超级电容器的应用场合类型；根据所述应用场合类型对所述超级电容器进行相应的加速老化测试；

根据所述相应的寿命曲线图和所述相应的加速老化模型对所述超级电容器进行老化性能及老化寿命分析；

所述应用场合类型具体包括：浮充应用场合和循环充放电应用场合；

若所述超级电容器的应用场合类型是浮充放电场合，对所述超级电容器进行浮充加速老化试验具体包括：

Q0 、对所述超级电容器进行初始化充放电；

Q1、分别在若干不同预置温度下搁置所述超级电容器 5 小时；

Q2、分别在所述若干不同预置温度下，根据预置加速老化充电功率将所述超级电容器充电至所述超级电容器的充电截止电压；

Q3、设置若干不同浮充电压，将所述若干不同浮充电压和所述若干不同预置温度任意组合获得若干不同浮充试验条件，并分别在所有所述若干不同浮充试验条件下将所述超级电容器保持 168 小时；

Q4、将所述超级电容器在室温下放置 24 小时；获取所述超级电容器的浮充加速老化试验数据，并根据所述浮充加速老化试验数据和预置判定条件判断所述浮充加速老化试验是否结束；若否，执行步骤 Q1-Q4；若是，结束所述浮充加速老化试验，并根据所述浮充加速老化试验数据绘制所述超级电容器在所述若干不同试验条件下的浮充寿命曲线，并建立相应的浮充加速老化模型。