超级电容器ESR的测试方法研究

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1、超级电容器ESR的测试方法研究·15·文章编号：1000–8829(2005)02–0015–03超级电容器ESR的测试方法研究AStudyofESRTestingMethodforSupercapacitor（哈尔滨工业大学深圳研究生院，广东深圳518055）姚雨迎，张东来，秦海亮（深圳职业技术学院，广东深圳518055）鲍志云摘要：等效串联内阻（ESR）是超级电容器的主要电Keywords:supercapacitor;equivalentseriesresistance;气参数之一，是影响超级电容性能的一个重要因素，testingmethod;timeconstant准确测量ES

2、R对研究超级电容器的特性和应用具有重要意义。测量ESR的主要方法有利用放电电压的跃变等效串联内阻（ESR，equivalentseriesresistance）计算ESR、恒流充电法和时间常数法。本研究在对超是超级电容器的主要电气参数之一，当一个电容器被级电容器等效模型进行分析和简化的基础上，利用超模拟为包括电感、电容、电阻的等效模拟电路时，其级电容器RC滤波电路的电压纹波计算出ESR，经过中与电容串联的电阻部分即为等效串联电阻。超级电仿真比较，该方法方便准确。容器的ESR主要由电极物质内阻、电解液内阻、接触[1]关键词：超级电容器；等效串联内阻；测试方法；时电阻等组成，代表电容器内部

3、发热所消耗的功率，对间常数电容器的充放电过程影响比较大。电容器的材料不同，中图分类号：TM151.3ESR的大小也不同，降低ESR可以提高超级电容器电文献标识码：A源的效率和可靠性。本研究通过对超级电容器预测等效模型的分析，得到一种简便的测量超级电容器ESRAbstract：ESR(equivalentseriesresistance)isoneofthe的方法，为超级电容器的应用提供了理论依据。mainelectricalparametersofasupercapacitorandanec-1超级电容器的等效模型essaryfactormustbeconsideredinsuperc

4、apacitorre-search.Itisveryhelpfulinexplainingofsomephenom-超级电容器的等效模型如图1所示。其中，EPRenaofsupercapacitor.Oneofthemeasurementmethods（equivalentparallelresistance）为等效并联内阻，代表focusesonvoltagejump-downinitsdischargingprocess,超级电容器的漏电thenESRcanbecalculatedbythevoltagejump-down流，影响电容的长期andthecurrentofthecir

5、cuit.ESRcanalsobemeasured储能性能，EPR通常ESRESRthroughchargingsupercapacitorbyanACconstantcur-很大，可以达到几10CCEPRrentsource.ThethirdmethodistimeconstantandthelastkΩ，所以漏电流很小，Loneisconstant-currentchargingmethod.Asimpleme-只有几10~几100μA。thodofESRcalculationissuggested.AfteranalyzingandL代表电容器的感性simplifyingthee

6、quivalentmodelofasupercapacitor,成分，它是与工作频图1超级电容器的等效模型ESRcanbegainedfromtheripplevoltageofsuperca-率有关的分量。pacitorRCfiltercircuit.Theresulthasbeencomparedby2测量ESR的方法simulationandprovedthatthemethodisconvenientandexact.测量超级电容ESR的方法有：电容放电电压跃变测量法、恒流充电法和时间常数法。收稿日期：2004–08–252.1利用放电电压跃变计算ESR基金项目：2003年航天

7、科技创新基金资助项目图2中输出端子a接至数字存储示波器的一个通作者简介：姚雨迎（1980—），女，硕士研究生；张东来（1973道，测量Rc的压降以便对放电电流进行取样，端子b—），男，副教授，博士后，主要从事电气工程、自动控制方面送至示波器的另一个通道，用来记录负载电阻R1的压的研究工作。·16·《测控技术》2005年第24卷第2期降U。当被测电容C充电到额定电压时切断开关K1，据公式（3）计算出容量，并由公式（4）计算出其等合上开关K2，通过