Проверка емкости суперконденсатора

«Простое» решение, позволяющее приблизиться к 6-шаговому методу Максвелла.

Используйте Ic = C/10 [A] или Ic=CdV/dt или dV/dt= 0,1 В/с при тестовой скорости нарастания при сопротивлении 3 Ом приблизительно на продолжительность после зарядки в течение одного часа и разрядки до 50% для проверки.

^{смоделируйте эту схему — схема, созданная с помощью приведенного} выше моделирования ^CircuitLab с оценочными значениями, не действительными для демонстрации эффектов запаздывания.

• т. е. dV/dt=Ic/C = C/10/C = 1/10 В/с для Supercaps после выдержки в течение 1 часа до падения < 50%, например, попробуйте падение на 2 В за 20 секунд, используйте ~3 Ом серии R после полной зарядка за 1 час.
• Поочередно измеряйте падение напряжения на серии R 3 Ом и фактическое напряжение конденсатора через равные промежутки времени, а также вычисляйте наклон C = dt*Ic/dV и обратите внимание, что C изменяется от начального до конечного напряжения, а эффективное значение является средним.

Активация поглощающего слоя является ключевой предпосылкой этого теста.

мнение

Подобно батареям, которые имеют полезный диапазон от Vi до Vf, суперконденсаторы с «эффектом двойного слоя» должны заряжаться почти полным напряжением в течение длительного времени, и в этом процессе получается полная запасенная энергия. Это не 100% эффективный процесс, но, в отличие от батарей, его можно повторять миллион циклов в пределах диапазона тока C/10.

Следовательно, чтобы получить максимальное время хранения полезной энергии, необходимо, подобно батареям, от полного до 50% начального напряжения. В противном случае значение C эффективно снижается.

^{смоделируйте эту схему}

Это наводящий подход к решению проблемы, а не полный ответ.

Правильный метод — использовать тот же метод, что и в таблице данных, с гарантированными значениями.

C2 часто называют диэлектрическим поглощением или «двухслойным конденсатором».

Документированный метод испытаний Максвелла.

Используя dV/dt=Ic/C для Ic=C/10 с I [A] и C в [F]

• • Замкните ячейку как минимум за час до теста.

• • Отдых в камерах более 4 часов между различными тестами

• «Результаты второго цикла используются для расчета емкости и ESR по следующим формулам. Данные первого цикла не используются, поскольку ячейка не была активирована, а измеренные значения емкости и ESR отличаются по сравнению со вторым циклом и циклы после». Максвелл

Предлагаемый метод тестирования для следования подходу Максвелла.

Следуйте 6-этапному процессу

• используя тестовый дизайн, который я сделал для вас ниже.

• Шаг 1. Безопасно разрядите Vc до 0 В

  • затем коротко на 1 час.

• Ниже для шагов 2,3,4 1-го цикла

  

• Ниже для шага 5,6 1-го цикла.

Ваш подход был бы справедлив для идеальных компонентов, но я думаю, что вы не получаете ожидаемых результатов из-за паразитных факторов, таких как ESR суперконденсатора и внутреннее сопротивление источника питания. Когда вы запускали тест, вы случайно не измеряли фактическое напряжение на R1 на стороне питания? Например, если вы использовали длинные провода от источника питания до цепи, возможно, произошло некоторое падение напряжения, которое привело к напряжению менее 5 В, что повлияло бы на кривую заряда.

Другим фактором является диэлектрическое поглощение цоколя, которое вы наблюдали, наблюдая за падением напряжения на цоколе после того, как оно было удалено из цепи на некоторое время. Это тоже снизит ваши результаты.

Чтобы получить более точные измерения, на которые не влияют эти неидеальные факторы, попробуйте использовать меньший зарядный ток (т. е. более высокое последовательное сопротивление).