CN106199298A - 一种超级电容器模组测试工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种超级电容器模组测试工艺，包括如下步骤：S1，对超级电容器模组进行编号，存入数据库，之后进入S2；S2，对超级电容器模组进行单体电压对比，之后进入S3；S3，对均压控制板进行过压报警及温度报警测试，之后进入S4；S4，对超级电容器模组进行性能测试；S5，对超级电容器模组进行评级和分选。上述超级电容器模组测试工艺，在原有超级电容器只经由性能测试的基础上，增加了电压对比,均压控制板测试工序，有效的保障了超级电容器模组性能的稳定性，其中电压对比能检测各单体间电压是否均衡，均压控制板能检测超级电容器模组中单体是否过压，及超级电容器模组是否温度过高，以确保超级电容器模组性能的稳定。

Description

一种超级电容器模组测试工艺

技术领域

本发明涉及超级电容器领域，特别涉及一种超级电容器模组测试工艺。

背景技术

超级电容器(Supercapacitors)是一种介于传统静电电容器和二次电池之间的新型储能装置，兼具二次电池和传统电容器的优点。它具有功率密度高、能量密度大、寿命长(数十万次以上)、工作温度范围宽(-40℃～65℃)、充放电效率高、无污染等特点，在新能源(太阳能和风能)、通讯、数码电子、电力、汽车、工程机械、军事及航空航天等领域都有十分广泛的应用。

超级电容器模组是超级电容器的应用延伸，作为一种新型储能装置，具有功率密度高、充电时间短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特点，目前越来越受到人们的关注。

超级电容器模组是由超级电容器单体通过连接片串并联组成，而超级电容器模组中串联单体电压的一致性直接影响超级电容器模组长期性能的稳定性。如何提供一种更为完善的测试工艺，以解决超级电容器模组由于单体电压的不一致性而导致的性能不稳定、以及超级电容器模组单体过压及模组过温而导致的安全问题，成了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可使超级电容器模组性能更稳定，使用寿命更长的超级电容器模组测试工艺。

本发明的解决方案是这样实现的：本发明提出一种超级电容器模组测试工艺，包括如下步骤：

S1，对超级电容器模组进行编号，存入数据库，之后进入S2；

S2，对超级电容器模组进行单体电压对比，之后进入S3；

S3，对均压控制板进行过压报警及温度报警测试，之后进入S4；

S4，对超级电容器模组进行性能测试；

S5，对超级电容器模组进行评级和分选。

上述超级电容器模组测试工艺，从大的方面来看，可分为两个阶段的测试，第一阶段为组装完成后的测试工艺，此段测试工艺包含步骤有S1、S2、S3。第二阶段为封装完成后测试工艺，此段测试工艺包含有S4、S5。上述超级电容器模组测试工艺，在原有超级电容器只经由性能测试的基础上，增加了电压对比,均压控制板测试工序，有效的保障了超级电容器模组性能的稳定性，其中电压对比能检测各单体间电压是否均衡，均压控制板能检测超级电容器模组中单体是否过压，及超级电容器模组是否温度过高，以确保超级电容器模组性能的稳定。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S2中，还包括如下步骤：

S21，先把超级电容器模组置于测试台上；

S22，再将充电设备与超级电容器模组紧固连接；

S23，将单体电压检测模块连接线与超级电容器模组各单体分别相连；

S24，以额定电流对超级电容器模组进行充电，达到额定电压时停止。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S2中，还包括如下步骤：

S25，每10秒对超级电容器模组的单体进行电压取样一次；

S26，对各单体电压取得一个标准值V，V＝(V1+V2+V3…+Vn)/n；

S27，将各单体电压值与标准值V进行比较。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S2中，还包括如下步骤：

S28，将各单体电压Vn与判断标准值V相比，其值需满足|Vn-V|≤0.01V，否则，进入S29；

S29，单体电压检测模块报警。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S3中，还包括如下步骤：

S31，将超级电容器模组均压控制板的电压报警与温度报警信号线的正极端分别串联接入4.7K欧的电阻，再接入5V的电压。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S3中，还包括如下步骤：

S32，当任一单体电压超过2.65V时，过压报警信号输出；

S33，当模组温度高于65℃时，过温报警信号输出；

S34，测试工序完成后，超级电容器模组进行封装。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S4中，还包括如下步骤：

S41，将超级电容器模组置于测试工作台上，将测试设备与超级电容器模组相连，启动测试；

S42，对超级电容器模组进行容量、内阻、漏电流、自放电、绝缘性项目测试。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S42中，绝缘性测试中，测量结果需大于100MΩ。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S42中，绝缘性测试步骤如下：

S421，采用绝缘电阻测试仪，将L端与超级电容器模组正极端子相连，接地E端与超级电容模组外壳相连，超级电容模组外壳接地；

S422，屏蔽G端与超级电容器模组上任一绝缘物件相连。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，步骤S5中，依据测试结果对超级电容器模组进行评判和级别评定。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种超级电容器模组测试工艺的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本发明实施例如下，请参见图1所示的超级电容器模组测试工艺流程，具体包括如下步骤：

步骤S1中，将多个超级电容器模组放置于工作台上，对每一个超级电容器模组进行编号，并用扫描枪扫描该编号，并进行数据库识别录入。其中模组编号包含该模组生产批次、模组型号等能证明该模组唯一身份的信息，之后进入步骤S2。

步骤S2中，对超级电容器模组单体进行电压对比测试，步骤过程如下：

S21，先将超级电容器模组置于测试工作台上；

S22，再将充电设备用专用夹具与模组紧固连接；

S23，将单体电压检测模块连接线与超级电容器模组各单体相连；

S24，对该模组以额定电流进行充电，直至达到额定电压停止。

更为具体地，其中各型超级电容器模组对应充放电电流如下：

其中，单体电压检测模块将记录充电过程中超级电容器各单体的电压值，并对各单体进行实时同步测量、对比，其电压对比方法为：

S25，每10秒对超级电容器模组的各单体进行电压取样一次；

S26，对各单体电压取得一个标准值V，V＝(V1+V2+V3…+Vn)/n；

S27，将各单体电压值与标准值V进行比较。

S28，将各单体电压值与标准值V进行比较，对比值需满足|Vn-V|≤0.01v。

S29，对比值若不满足|Vn-V|≤0.01V，超级电容器模组单体电压检测模块将发出报警。

此时，需替换该不一致的超级电容器模组单体，并返回该步骤进行重新测试。由于超级电容器模组在充电过程中以及充电完成后一段时间内，电压处在不断的变化中，用万用表逐一测量电压，由于存在时间差，超级电容器模组单体间的电压会存在一些测量误差，常规用万用表逐一测量单体电压，超级电容器模组单体间压差由于测量的不及时可能会达到0.05V-0.1V左右的压差，甚至更高，正由于此方面工艺的缺陷，传统测试工艺在设定电压差值标准时，会放大单体间差值的判断标准。这可能会导致超级电容器模组在后续使用中存在安全隐患。此超级电容器模组单体电压测量对比方式与常规用万用表逐一对单体进行电压测量对比，能大幅减小超级电容器模组单体间电压测量的误差。

S31，将超级电容器模组均压控制板的电压报警与温度报警信号线的正极端分别串联接入4.7K欧的电阻，再接入5V的电压；

S32，当任一单体电压超过2.65V时，过压报警信号输出；输出信号的电压判断标准为：当为高电平时表示正常，当为低电平时则表示单体过压

S33，当模组温度高于65℃时，过温报警信号输出；输出信号的电压判断标准为：当为高电平时表示正常，当为低电平时则表示模组温度超温。与常规模组测试相比增加此工艺，能大幅提高超级电容器模组在实际运用过程中的及时故障报警，为超级电容器模组的长期安全稳定运行提供保障。

S34，测试工序完成后，超级电容器模组进行封装。

步骤S4中，对超级电容器模组进行性能测试，并依据测试结果对超级电容器模组进行分级，其过程如下；

S41，将超级电容器模组置于测试工作台上，将测试设备与超级电容器模组相连，启动测试；

S42，对超级电容器模组进行容量、内阻、漏电流、自放电、绝缘性项目测试。其中容量、内阻、漏电流、自放电测试方法根据QC/T741-2014超级电容器测试方法，在此不再赘述。

需要说明的是，绝缘性测试中，测量结果需大于100MΩ。测试步骤如下：

S421，采用绝缘电阻测试仪，将L端与超级电容器模组正极端子相连，接地E端与超级电容模组外壳相连，超级电容模组外壳需接地；

S422，屏蔽G端与超级电容模组上任一绝缘物件相连或其他绝缘体相连。需要说明的是，绝缘性测试的目的在于，确定超级电容器模组中各部件是否绝缘可靠，保证超级电容器模组的安全性。

步骤S5中，依据上述测试结果对超级电容器模组进行评判和级别评定。具体可分为特级、优，良等级别或一级、二级及三级等，并且，还可把分级信息输入至数据库内，使用者可根据需求选择相应的级别。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超级电容器模组测试工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1，对超级电容器模组进行编号，存入数据库，之后进入S2；

S2，对超级电容器模组进行单体电压对比，之后进入S3；

S3，对均压控制板进行过压报警及温度报警测试，之后进入S4；

S4，对超级电容器模组进行性能测试；

S5，对超级电容器模组进行评级和分选。

2.根据权利要求1所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S2中，还包括如下步骤：

S21，先把超级电容器模组置于测试台上；

S22，再将充电设备与超级电容器模组紧固连接；

S23，将单体电压检测模块连接线与超级电容器模组各单体分别相连；

S24，以额定电流对超级电容器模组进行充电，达到额定电压时停止。

3.根据权利要求2所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S2中，还包括如下步骤：

S25，每10秒对超级电容器模组的单体进行电压取样一次；

S26，对各单体电压取得一个标准值V，V＝(V1+V2+V3…+Vn)/n；

S27，将各单体电压值与标准值V进行比较。

4.根据权利要求3所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S2中，还包括如下步骤：

S28，将各单体电压Vn与判断标准值V相比，其值需满足|Vn-V|≤0.01v，否则，进入S29；

S29，单体电压检测模块报警。

5.根据权利要求1所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S3中，还包括如下步骤：

S31，将超级电容器模组均压控制板的电压报警与温度报警信号线的正极端分别串联接入4.7K欧的电阻，再接入5V的电压。

6.根据权利要求5所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S3中，还包括如下步骤：

S32，当任一单体电压超过2.65V时，过压报警信号输出；

S33，当模组温度高于65℃时，过温报警信号输出；

S34，测试工序完成后，超级电容器模组进行封装。

7.根据权利要求1所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S4中，还包括如下步骤：

S41，将超级电容器模组置于测试工作台上，将测试设备与超级电容器模组相连，启动测试；

S42，对超级电容器模组进行容量、内阻、漏电流、自放电、绝缘性项目测试。

8.根据权利要求7所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S42中，绝缘性测试中，测量结果需大于100MΩ。

9.根据权利要求7所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S42中，绝缘性测试步骤如下：

S421，采用绝缘电阻测试仪，将L端与超级电容器模组正极端子相连，接地E端与超级电容模组外壳相连，超级电容模组外壳接地；

S422，屏蔽G端与超级电容器模组上任一绝缘物件相连。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的超级电容器模组测试工艺，其特征在于，步骤S5中，依据测试结果对超级电容器模组进行评判和级别评定。