本帖最后由 张媛104 于 2019-8-5 10:32 编辑
容量测量
超级电容表现出显著的 “ 非传导性吸收 ” 储能方式，因此用传统的方法将不能准确地测量出超级电容的容量，比如用实验室常用的 LCR 表等，测量超级电容的容量将是不准确的。下面我们列出一种超级电容容量的测量方法，这种测量方法是基于 RC 时间常数计算出来的。
下面的测试电路可以在实验室里很容易建立起来，核心是用一个具有恒流输出及电压限制的功率电源作为充电电源。电容两端的充电电压波形可以通过一个数字示波器进行记录。通过示波器的光标，可以很方便地读出电压从 1.5V 上升到 2.5V 所用的时间，基本的计算公式如下： i=C （ △V/△t ）公式变换为： C= i （ △V/△t ）。充电电流设定为 1A ，电压变化范围 △V=2.5V-1.5V-1V 那么 C=△t, 在这个示例中，超级电容的容量在数字上与电容从 1.5V 充电到 2.5V 的时间相等。时间单位为秒。
由于超级电容结构的特殊性，电容在测试前必须进行完全的放电，这样才能得到比较准确的结果，如果超级电容在测试前已经充过电，那么最好将电容两端子短路 15 分钟以上，以使电容完全放电。
流入电流测量 Inflow Current Measurement ： 由于超级电容表现出明显的非传导性介质特性，所以测量实际的自放电或者自漏电数值是比较困难的。当一只超级电容被充电至工作电压的过程中，流入电流是很大的，并且逐步变小。此时流入电流是介质吸收电流与电容漏电流之和。介质吸收电流是作为能量储存，但深度存储需要比较长的时间，电容的流入电流与时间是对数关系，具体如下表所示。 这些典型曲线是由下面的电路进行测量的，电容在测量前被短路了两天，这样被储存的能量就会被完全释放。
只有当介质吸收电源为 0 时，此时的流入电流才是漏电电流，这大概需要连续充电 100 个小时才能达到，此时漏电流大概为几个微安。在这个点以后，为了继续测量流入电流，需要使用一只准确的微伏表与一只比较大的电阻，数值参看上图。
直流阻抗与交流阻抗测量 Internal Resistance and ESR （ equlvalent series resistance ） Measurement 串联等效阻抗或者交流阻抗可以通过 LCR 电桥在 1KHZ 下进行测量。这种方法测量的结果是比较准确的。另外一种方法是测量所谓的直流阻抗，可以用同一种仪器，但这种方法测量的结果是不准确的，误差比较大。
下图是用点燃容量测量电路获得的充电电压曲线，起始阶段的局部放大图如下图所示，当用 1A 的电流进行充电时，瞬间发生的电压阶跃可以被用来计算主流内阻，直流内阻或者 DC 阻抗等于阶跃电压值除以 1A 的电流，对于内阻很低的电容，可以用更大的电流进行测量。
在这个示例中，内部抗阻 = 初始电压阶跃 / 充电电流 =0.15V/1A=0.15Ω ，研究得出，直流阻抗是交流阻抗的 1.1—1,5 倍之间。
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