超級(jí)電容電參數(shù)測(cè)試

?以風(fēng)電、燃料電池等為代表的新能源、儲(chǔ)能領(lǐng)域正在高速發(fā)展，超級(jí)電容作為介于電容器和電池之間的一種新型儲(chǔ)能器件，受到廣泛關(guān)注。超級(jí)電容兼具有電容器和電池的優(yōu)點(diǎn)。?

超級(jí)電容器以其大容量、高功率、長(zhǎng)壽命、成本低廉、環(huán)境友好等優(yōu)越的性能，可以部分或全部替代傳統(tǒng)的化學(xué)電池，并且具有比傳統(tǒng)的化學(xué)電池更加廣泛的用途。超級(jí)電容的技術(shù)不斷發(fā)展，推動(dòng)其應(yīng)用范圍從最初的電子設(shè)備領(lǐng)域擴(kuò)展到動(dòng)力領(lǐng)域、儲(chǔ)能領(lǐng)域。

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2015年超級(jí)電容器消費(fèi)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)

超級(jí)電容器作為產(chǎn)品已趨于成熟，其應(yīng)用范圍也不斷拓展，在工業(yè)、消費(fèi)電子、通訊、醫(yī)療器械、國(guó)防、軍事裝備、交通等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。從小容量的特殊儲(chǔ)能到大規(guī)模的電力儲(chǔ)能，從單獨(dú)儲(chǔ)能到與蓄電池或燃料電池組成的混合儲(chǔ)能，超級(jí)電容器都展示出了獨(dú)特的優(yōu)越性。

1、小功率電子設(shè)備的后備電源、替換電源或主電源

1）后備電源。當(dāng)主電源中斷、由于振動(dòng)產(chǎn)生接觸不良或由于其他重載引起系統(tǒng)電壓降低時(shí)，超級(jí)電容器就能夠起后備電源作用。其電量通常在微安或毫安級(jí)。典型的應(yīng)用有：錄像機(jī)、TV衛(wèi)星接收器、汽車音頻系統(tǒng)、出租車的計(jì)量器、無線電波接收器、出租計(jì)費(fèi)器、鬧鐘、控制器、家用面包機(jī)、咖啡機(jī)、照相機(jī)和電視機(jī)、計(jì)數(shù)器、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)等。

2）替換電源。由于超級(jí)電容器具有高充放電次數(shù)、壽命長(zhǎng)、使用溫度范圍寬、循環(huán)效率高以及低自放電的特點(diǎn)，故很適合做替換電源。例如，白天太陽(yáng)能提供電源并對(duì)超級(jí)電容器充電，晚上則由超級(jí)電容器提供電源。典型的應(yīng)用有太陽(yáng)能手表、路標(biāo)燈、公共汽車停車站時(shí)間表燈、交通信號(hào)燈等，它們能長(zhǎng)時(shí)間使用，不需要任何維護(hù)。

3）主電源。通過一個(gè)或幾個(gè)超級(jí)電容器釋放持續(xù)幾毫秒到幾秒的大電流。放電之后，超級(jí)電容器再由低功率的電源充電。其典型的應(yīng)用有玩具車，其體積小、重量輕，能很快跑動(dòng)。

2、電動(dòng)汽車和混合電動(dòng)汽車

電動(dòng)汽車的動(dòng)力源有鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池以及燃料電池等。普通電池雖然能量密度高，行駛里程長(zhǎng)，但是存在充電時(shí)間長(zhǎng)、無法大電流充電、工作壽命短等不足。

與之相比，超級(jí)電容器功率大，充電速度快，輸出功率大，剎車再生能量回收效率高。由于超級(jí)電容器的壽命是普通化學(xué)電池的100倍以上且徹底免維護(hù)，使用超級(jí)電容器作為動(dòng)力源的城市交通電動(dòng)汽車綜合運(yùn)營(yíng)成本大大低于采用電池作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。

目前世界各國(guó)都在開發(fā)電動(dòng)汽車，主要傾向是開發(fā)混合電動(dòng)汽車（HEV），用電池為電動(dòng)汽車的正常運(yùn)行提供能量，而加速和爬坡時(shí)可以由超級(jí)電容器來補(bǔ)充能量。另外，用超大容量電容器存儲(chǔ)制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的再生能量。在電動(dòng)車輛行駛時(shí)，起步快，加速快，爬坡能力強(qiáng)。

3、可再生能源發(fā)電系統(tǒng)/分布式電力系統(tǒng)

在可再生能源發(fā)電或分布式電力系統(tǒng)中，發(fā)電設(shè)備的輸出功率具有不穩(wěn)定性和不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)。采用超級(jí)電容器儲(chǔ)能，可以充分發(fā)揮其功率密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、儲(chǔ)能密度高、無需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，既可以單獨(dú)儲(chǔ)能，也可以與其他儲(chǔ)能裝置混合儲(chǔ)能。

超級(jí)電容器與太陽(yáng)能電池相結(jié)合，可以應(yīng)用于路燈、交通警示牌、交通標(biāo)志燈等。超級(jí)電容器還應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、燃料電池等分布式發(fā)電系統(tǒng)，可以對(duì)系統(tǒng)起到瞬間功率補(bǔ)償?shù)淖饔?，并可以在發(fā)電中斷時(shí)作為備用電源，以提高供電的穩(wěn)定性和可靠性。

4、變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的能量緩沖器

超級(jí)電容器與功率變換器構(gòu)成能量的緩沖器，可以用于電梯等變頻驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)電梯上升時(shí)，能量緩沖器向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的直流母線供電，提供電機(jī)所需的峰值功率；在電梯減速下降過程中，吸收電機(jī)通過變頻器向直流母線回饋的能量。

5、軍事裝備領(lǐng)域

軍用裝備，尤其是野戰(zhàn)裝備，大多不能直接由公共電網(wǎng)供電，而需要配置發(fā)電設(shè)備及儲(chǔ)能裝置。軍用裝備對(duì)儲(chǔ)能單元的要求是可靠、輕便、隱蔽性強(qiáng)。采用超級(jí)電容器與蓄電池混合儲(chǔ)能，可以大幅度減輕電臺(tái)等背負(fù)設(shè)備的重量；為軍用運(yùn)輸車、坦克車、裝甲車等解決車輛低溫啟動(dòng)困難的問題，還可提升車輛的動(dòng)力性和隱蔽性；解決常規(guī)潛艇中蓄電池失效快、壽命短的問題；還可以為雷達(dá)、通信及電子對(duì)抗系統(tǒng)等提供峰值功率，以減小主供電電源的功率等級(jí)。

鑒于超級(jí)電容廣闊的應(yīng)用前景，中國(guó)超級(jí)電容聯(lián)盟正在牽頭組織規(guī)范行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展。在行業(yè)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)正式頒布之前，業(yè)內(nèi)參考的主要測(cè)試方法有如下幾種：IEC62391、IEC62576、QC/T 741-2014等。上述幾種標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)范的測(cè)試參數(shù)主要包括如下幾種：放電容量（DC）、直流內(nèi)阻（DCIR）、自放電（SD）、漏電流（IL）、交流內(nèi)阻（ESR）等。NGI恩智測(cè)控作為超級(jí)電容測(cè)試行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，可提供上述所有參數(shù)符合市面所有常用檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)設(shè)備，容量涵蓋0.1F~10000F，電流量程涵蓋1uA~5000A，漏電流測(cè)試涵蓋10nA~20A，采樣速度達(dá)到行業(yè)最高的<1ms采樣，支持用戶在同臺(tái)設(shè)備上選擇不同的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。NGI積極響應(yīng)中國(guó)超電聯(lián)盟測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制定，努力支持行業(yè)發(fā)展。