CN205786898U - 一种超级电容电气性能测试实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超级电容电气性能测试实验装置，本实用新型属于电气工程技术领域。所述超级电容电气性能测试实验装置包括供电装置、负载电阻、双向DC/DC变换器、待测试超级电容模组、数据采集模块和温控箱；双向DC/DC变换器的一端分别与供电装置、负载电阻连接，另一端与待测试超级电容模组连接，待测试超级电容模组与数据采集模块连接；待测试超级电容模组放置在温控箱内。本实用新型可以对超级电容在不同使用条件下的电气性能进行测试。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气工程技术领域，特别涉及一种超级电容电气性能测试实验装置。
背景技术
超级电容是一种具有广泛应用前景的储能元件，具有功率密度高、可大电流充放电的特点。以风能和太阳能为代表的清洁能源发电技术是当前新能源领域的研究热点，由于风能和太阳能具有间歇性和不稳定的特点，需要大容量超级电容储能系统与之相配合。
超级电容的电气特性直接反应它在实际应用中的工作表现。由于在实际应用环境中，充放电电流等级、环境温度等影响因素均非恒定情形，因此有必要对超级电容在不同使用条件下的电气性能进行测试。
实用新型内容
为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种对超级电容进行电气性能测试的超级电容电气性能测试实验装置。所述技术方案如下：
本实用新型实施例提供的一种超级电容电气性能测试实验装置，包括：供电装置、负载电阻、双向DC/DC变换器、待测试超级电容模组、数据采集模块和温控箱；
双向DC/DC变换器的一端分别与供电装置、负载电阻连接，另一端与待测试超级电容模组连接，待测试超级电容模组与数据采集模块连接；
待测试超级电容模组放置在温控箱内。
另外，本实用新型实施例提供的超级电容电气性能测试实验装置还具有如下附加技术特征。
可选地，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第一开关和第二开关；
第一开关的一端与双向DC/DC变换器连接，另一端与供电装置连接；
第二开关的一端与双向DC/DC变换器连接，另一端与负载电阻连接。
可选地，供电装置包括三相交流断路器、调压器、变压器和整流装置；
三相交流断路器输入端与三相380V交流电源进线连接，输出端与所述调压器一次侧连接，所述调压器二次侧与所述变压器一次侧连接，所述变压器的二次侧与所述整流装置输入端连接，所述整流装置的输出端与第一开关连接。
可选地，温控箱的温度可调范围在-40℃至120℃之间。
可选地，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第三开关；
第三开关的一端与双向DC/DC变换器连接，另一端与待测试超级电容模组连接。
可选地，待测试超级电容模组与数据采集模块通过测试线缆连接。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本实用新型实施例中，通过双向DC/DC变换器的一端分别与供电装置、负载电阻连接，另一端与待测试超级电容模组连接，待测试超级电容模组与数据采集模块连接，待测试超级电容模组放置在温控箱内，使得本实用新型可以对超级电容在不同使用条件下的电气性能进行测试。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术用户来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种超级电容电气性能测试实验装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种超级电容电气性能测试实验装置的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种供电装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
本实用新型实施例提供了一种超级电容电气性能测试实验装置。
下面将结合具体实施方式，对图1至图3所示的超级电容电气性能测试实验装置结构进行详细的说明，内容可以如下：
参见图1，一种超级电容电气性能测试实验装置，包括：供电装置1、负载电阻2、双向DC/DC变换器3、待测试超级电容模组4、数据采集模块5和温控箱6；
双向DC/DC变换器3的一端分别与供电装置1、负载电阻2连接，另一端与待测试超级电容模组4连接，待测试超级电容模组4与数据采集模块5连接；
待测试超级电容模组4放置在温控箱6内。
另外，本实用新型实施例提供的超级电容电气性能测试实验装置还具有如下其他技术特征。
参见图1和图2，可选地，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第一开关K1和第二开关K2；
第一开关K1的一端与双向DC/DC变换器3连接，另一端与供电装置1连接；
第二开关K2的一端与双向DC/DC变换器3连接，另一端与负载电阻2连接。
本实施例中，供电装置1与双向DC/DC变换器3之间通过第一开关K1相连，供电装置1为超级电容电气特性实验提供所需要的电能；负载电阻2与双向DC/DC变换器3之间通过第二开关K2相连，负载电阻2为超级电容电气特性实验提供超级电容放电时的电能释放回路。
参见图2和图3，可选地，供电装置1包括三相交流断路器11、调压器12、变压器13和整流装置14；
三相交流断路器11输入端与三相380V交流电源进线连接，输出端与所述调压器12一次侧连接，所述调压器12二次侧与所述变压器13一次侧连接，所述变压器13的二次侧与所述整流装置14输入端连接，所述整流装置14的输出端与第一开关K1连接。
其中，参见图2和图3，三相380V交流电源进线分别为相线A、相线B和相线C。
本实施例在供电装置1中，通过调压器12和变压器13可对电压进行多级调节，使得本实施例可测试多个串联的超级电容模组。
可选地，温控箱6的温度可调范围在-40℃至120℃之间。这样，温控箱6可覆盖超级电容模组在实际应用中的使用温度范围。
参见图1和图2，可选地，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第三开关K3；
第三开关K3的一端与双向DC/DC变换器3连接，另一端与待测试超级电容模组4连接。待测试超级电容模组4与双向DC/DC变换器3之间通过第三开关K3相连，双向DC/DC变换器3可向待测试超级电容模组4输入电能，反之，待测试超级电容模组4也可以作为电源端，向双向DC/DC变换器3输出电能。
可选地，待测试超级电容模组4与数据采集模块5通过测试线缆连接。数据采集模块5实时采集待测试超级电容模组4在实验过程中的工作电流、工作电压和温度等参数，为超级电容电气特性的分析提供原始数据。
本实用新型的工作过程如下：
在对待测试超级电容模组4进行充电实验时，将供电装置1与双向DC/DC变换器3之间的第一开关K1以及双向DC/DC变换器3与待测试超级电容模组4之间的第三开关K3闭合，并将第二开关K2断开，同时根据实验所要求的温度设定可调温控箱6的温度，将供电装置1内的三相交流断路器11闭合，通过对双向DC/DC变换器3的输出进行调节，以实现对待测试超级电容模组4进行不同电流等级的恒流或变流充电实验。
在对待测试超级电容模组4进行放电实验时，将双向DC/DC变换器3与待测试超级电容模组4之间的第三开关K3以及负载电阻2与双向DC/DC变换器3之间的第二开关K2闭合，并将第一开关K1断开，同时根据实验所要求的温度设定可调温控箱6的温度，通过对双向DC/DC变换器3的输出进行调节，以实现对待测试超级电容模组4进行不同电流等级的恒流或变流对负载的放电实验。
在充电或放电实验过程中，数据采集模块5同时对超级电容的工作电流、工作电压和温度进行采集，以记录超级电容电气特性测试的原始数据。
在本实用新型实施例中：
1)通过双向DC/DC变换器3的一端分别与供电装置1、负载电阻2连接，另一端与待测试超级电容模组4连接，待测试超级电容模组4与数据采集模块5连接，待测试超级电容模组4放置在温控箱6内，使得本实用新型可以对超级电容在不同使用条件下的电气性能进行测试。
2)本实用新型的测试对象的数量可灵活调整，即既可以对单个超级电容模组进行测试，也可以对多个串联超级电容模组进行测试。本实用新型可实现380V交流输入，Vmax：500V，Imax：200A直流电压输出，以市面上常见的超级电容器模组为例(超级电容单体：2.7V，8节单体构成一个模组，即模组电压Vmax：21.6V)，本实验装置可满足最大20个模组串联(21.6×20＝432V＜500V)构成的储能系统的电气性能测试的电压等级要求。
3)本实用新型可实现不同电流等级的恒流和变电流的充电和放电实验，同时能根据温度要求设定实验温度，以满足超级电容模组在不同工况下的电气性能测试。
4)本实用新型的数据采集模块5可以以DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理器)为核心，可以实时采集待测试超级电容模组4在实验过程中的工作电流、工作电压和温度等数据，并能实现复杂的数据运算和具有很强的通信能力，为超级电容电气性能的分析和数据上传到上位机进行后续电气性能的分析提供支撑。在二次功能开发方面，数据采集模块5具有可扩展能力，即可以通过编写程序实现超级电容模组电气性能分析，并且具备和上位机通信的预留功能，以方便将实验过程中采集的原始数据上传到上位机做其他深入的数据分析和处理。
还需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述超级电容电气性能测试实验装置包括：供电装置、负载电阻、双向DC/DC变换器、待测试超级电容模组、数据采集模块和温控箱；
所述双向DC/DC变换器的一端分别与所述供电装置、所述负载电阻连接，另一端与所述待测试超级电容模组连接，所述待测试超级电容模组与所述数据采集模块连接；
所述待测试超级电容模组放置在所述温控箱内。
2.根据权利要求1所述的超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第一开关和第二开关；
所述第一开关的一端与所述双向DC/DC变换器连接，另一端与所述供电装置连接；
所述第二开关的一端与所述双向DC/DC变换器连接，另一端与所述负载电阻连接。
3.根据权利要求2所述的超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述供电装置包括三相交流断路器、调压器、变压器和整流装置；
所述三相交流断路器输入端与三相380V交流电源进线连接，输出端与所述调压器一次侧连接，所述调压器二次侧与所述变压器一次侧连接，所述变压器的二次侧与所述整流装置输入端连接，所述整流装置的输出端与第一开关连接。
4.根据权利要求1所述的超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述温控箱的温度可调范围在-40℃至120℃之间。
5.根据权利要求1所述的超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述超级电容电气性能测试实验装置还包括第三开关；
所述第三开关的一端与所述双向DC/DC变换器连接，另一端与所述待测试超级电容模组连接。
6.根据权利要求1所述的超级电容电气性能测试实验装置，其特征在于，所述待测试超级电容模组与所述数据采集模块通过测试线缆连接。
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| CN108710038A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-26 | 宁波中车新能源科技有限公司 | 一种便携式超级电容模组检测装置 |
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