超级电容电参数测试

 以风电、燃料电池等为代表的新能源、储能领域正在高速发展，超级电容作为介于电容器和电池之间的一种新型储能器件，受到广泛关注。超级电容兼具有电容器和电池的优点。 

超级电容器以其大容量、高功率、长寿命、成本低廉、环境友好等优越的性能，可以部分或全部替代传统的化学电池，并且具有比传统的化学电池更加广泛的用途。超级电容的技术不断发展，推动其应用范围从最初的电子设备领域扩展到动力领域、储能领域。

 

 

2015年超级电容器消费市场结构

超级电容器作为产品已趋于成熟，其应用范围也不断拓展，在工业、消费电子、通讯、医疗器械、国防、军事装备、交通等领域得到越来越广泛的应用。从小容量的特殊储能到大规模的电力储能，从单独储能到与蓄电池或燃料电池组成的混合储能，超级电容器都展示出了独特的优越性。

1、小功率电子设备的后备电源、替换电源或主电源

1）后备电源。当主电源中断、由于振动产生接触不良或由于其他重载引起系统电压降低时，超级电容器就能够起后备电源作用。其电量通常在微安或毫安级。典型的应用有：录像机、TV卫星接收器、汽车音频系统、出租车的计量器、无线电波接收器、出租计费器、闹钟、控制器、家用面包机、咖啡机、照相机和电视机、计数器、移动电话、寻呼机等。

2）替换电源。由于超级电容器具有高充放电次数、寿命长、使用温度范围宽、循环效率高以及低自放电的特点，故很适合做替换电源。例如，白天太阳能提供电源并对超级电容器充电，晚上则由超级电容器提供电源。典型的应用有太阳能手表、路标灯、公共汽车停车站时间表灯、交通信号灯等，它们能长时间使用，不需要任何维护。

3）主电源。通过一个或几个超级电容器释放持续几毫秒到几秒的大电流。放电之后，超级电容器再由低功率的电源充电。其典型的应用有玩具车，其体积小、重量轻，能很快跑动。

2、电动汽车和混合电动汽车

电动汽车的动力源有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池以及燃料电池等。普通电池虽然能量密度高，行驶里程长，但是存在充电时间长、无法大电流充电、工作寿命短等不足。

与之相比，超级电容器功率大，充电速度快，输出功率大，刹车再生能量回收效率高。由于超级电容器的寿命是普通化学电池的100倍以上且彻底免维护，使用超级电容器作为动力源的城市交通电动汽车综合运营成本大大低于采用电池作为动力源的电动汽车。

目前世界各国都在开发电动汽车，主要倾向是开发混合电动汽车（HEV），用电池为电动汽车的正常运行提供能量，而加速和爬坡时可以由超级电容器来补充能量。另外，用超大容量电容器存储制动时产生的再生能量。在电动车辆行驶时，起步快，加速快，爬坡能力强。

3、可再生能源发电系统/分布式电力系统

在可再生能源发电或分布式电力系统中，发电设备的输出功率具有不稳定性和不可预测性的特点。采用超级电容器储能，可以充分发挥其功率密度大、循环寿命长、储能密度高、无需维护等优点，既可以单独储能，也可以与其他储能装置混合储能。

超级电容器与太阳能电池相结合，可以应用于路灯、交通警示牌、交通标志灯等。超级电容器还应用于风力发电、燃料电池等分布式发电系统，可以对系统起到瞬间功率补偿的作用，并可以在发电中断时作为备用电源，以提高供电的稳定性和可靠性。

4、变频驱动系统的能量缓冲器

超级电容器与功率变换器构成能量的缓冲器，可以用于电梯等变频驱动系统。当电梯上升时，能量缓冲器向驱动系统中的直流母线供电，提供电机所需的峰值功率；在电梯减速下降过程中，吸收电机通过变频器向直流母线回馈的能量。

5、军事装备领域

军用装备，尤其是野战装备，大多不能直接由公共电网供电，而需要配置发电设备及储能装置。军用装备对储能单元的要求是可靠、轻便、隐蔽性强。采用超级电容器与蓄电池混合储能，可以大幅度减轻电台等背负设备的重量；为军用运输车、坦克车、装甲车等解决车辆低温启动困难的问题，还可提升车辆的动力性和隐蔽性；解决常规潜艇中蓄电池失效快、寿命短的问题；还可以为雷达、通信及电子对抗系统等提供峰值功率，以减小主供电电源的功率等级。

鉴于超级电容广阔的应用前景，中国超级电容联盟正在牵头组织规范行业测试标准，促进行业健康发展。在行业测试标准正式颁布之前，业内参考的主要测试方法有如下几种：IEC62391、IEC62576、QC/T 741-2014等。上述几种标准中规范的测试参数主要包括如下几种：放电容量（DC）、直流内阻（DCIR）、自放电（SD）、漏电流（IL）、交流内阻（ESR）等。NGI恩智测控作为超级电容测试行业的领导者，可提供上述所有参数符合市面所有常用检测标准的检测设备，容量涵盖0.1F~10000F，电流量程涵盖1uA~5000A，漏电流测试涵盖10nA~20A，采样速度达到行业最高的<1ms采样，支持用户在同台设备上选择不同的测试方法进行测试。NGI积极响应中国超电联盟测试标准的制定，努力支持行业发展。

 

 

NGI电参数测试设备型录：

N8300系列：超级电容容量、直流内阻测试，1F~3000F量程，最大电流100A，第一代产品，新用户推荐使用N8130（10A以下）和N5800（50-5000A）。

N8310系列：超级电容自放电测试，最大电流1A。

N8320系列：超级电容漏电流测试，最大电流20A，最高分辨率10nA，基准电压源温度系数0.5ppm/℃。

N8330系列：超级电容模拟器，CMS（电容管理系统）测试用，可模拟单节超级电容串联，测试CMS的均衡、保护等动作。

N8100系列：超级电容全参数测试仪，主要用于半自动、全自动超级电容老化分选线。

N8130系列：高速高性能超级电容容量、直流内阻、寿命、充放电效率测试仪，最高采样速度可达到＜1ms，最大量程10A。

N5800系列：高速高性能超级电容容量、直流内阻、寿命、充放电效率测试仪，最高采样速度可达到＜1ms，最大量程可达5000A，主要应用于1000F以上超级电容单体的电参数测试。

N5900系列：超级电容模组的容量、直流内阻、寿命、充放电效率测试仪。

NSC3000系列：超级电容自动老化分选线，可实现引线式超级电容全参数老化测试并根据设定条件分选并无人值守，单台机器日产能超过4万只。

部分设备图片如下：