Недавно я приобрел пару таинственных ультра / супер конденсаторов у моего брата. Очевидно, он не помнит никаких спецификаций или даже марки ... Чтобы еще больше усложнить ситуацию, у них нет значимой идентификационной информации, проштампованной или напечатанной на них. (Существует этикетка со штрих-кодом с буквенно-цифровым кодом, но быстрый поиск в Google по ней ничего не нашел.)
Похоже, пришло время запустить Mystery Buss Скуби-Ду, потому что собирались на приключения.
Сначала я решила измерить емкость. Поскольку мой измеритель LCR не предназначен для таких огромных конденсаторов, мне пришлось проявить творческий подход к своему испытательному оборудованию.
Принимая во внимание базовую физику, мы получаем, что емкость пропорциональна накопленному заряду на вольт на конденсаторе:
где накопленный заряд в конденсаторе является интегралом тока через конденсатор:
Используя источник тока для зарядки конденсатора, мы можем упростить вычисления, используя только дельта-измерения заряда и напряжения на конденсаторе.
С моим источником тока Advantest R6144 я могу заряжать конденсатор с заданным током и просто измерять напряжение на конденсаторе, используя мой Tektronix DMM4050 в режиме графика.
Однако здесь я начинаю видеть довольно большие цифры. Возможно, что конденсатор действительно составляет ~ 2200 фарад, но это кажется немного высоким. По общему признанию, конденсатор довольно большой на ~ 5,5 "в длину на ~ 1" радиус.
А теперь несколько вопросов для знатоков электротехнической биржи: является ли этот метод эффективным средством измерения суперконденсаторов? Или есть более подходящий метод, который я могу применить для их измерения? Кроме того, существенно ли изменяется емкость супер / ультра конденсаторов по сравнению с напряжением конденсатора? Например, являются ли эти результаты измерений прогнозирующими / показательными для более высоких зарядных напряжений. Я считаю, что емкость должна колебаться, но я сильно сомневаюсь в этом. Возможно, в худшем случае это несколько сотен фарадов, но я не специалист по этому вопросу.
Кроме того, и, что более важно, как я могу найти максимальное зарядное напряжение, не разрушая конденсатор? Будет ли заряд постоянного тока, скажем, 100 мкА в течение нескольких недель, пока напряжение не достигнет своего рода равновесия с работой саморазряда. Затем отпустите пару сотен милливольт и назовите это максимальным зарядным напряжением. Или он просто достигнет точки отключения и самоуничтожится, распыляя электролит по всей моей лаборатории?
Наконец, как вы определяете ориентацию полярности конденсаторов? Они никак не обозначены, и оба терминала идентичны. Я сделал ставку с остаточным напряжением, хранящимся в конденсаторе. Я предполагаю, что эффект диэлектрического поглощения / памяти от предыдущей зарядки знает правильное направление ...
В любом случае, забавно попытаться определить характеристики этих конденсаторов. Но это все еще немного отягчает, что на них нет полезных отметок, таких как ориентация полярности, производитель, т. Д.
источник
Ответы:
Это процесс Максвелла для измерения C из их тестовой спецификации.
Обратите внимание, что напряжение падает к предыдущему напряжению из-за дополнительной постоянной времени RC параллельно. (т. е. эффект памяти). Здесь показано, что для разряда при половинном напряжении около 5% от полной шкалы составляет 10%. Этот эффект памяти указывает на другую емкость «электрического эффекта двойного слоя» между 5% и 10% от C.
Это означает, что в аккумуляторах, если вы заряжаете и разряжаете намного медленнее (по крайней мере, в 10 раз медленнее), то емкость запоминающего устройства увеличивается на 5 ~ 10%, подобно лучшим литий-ионным батареям с низким ESR, которые рекламируются как не имеющие эффектов памяти (относительно NiCad.)
источник
Судя по изображениям ячейки на фото тестовой установки, они похожи на линейку ультраконденсаторов Maxwell DuraBlue. Смотрите эту таблицу для получения дополнительной информации.
Может помочь справка по применению Maxwell 1007239 , Процедуры испытаний для определения емкости, ESR, тока утечки и саморазряда ультраконденсаторов.
Эта линия «суперконденсаторов» имеет максимальное рабочее напряжение 2,85 В постоянного тока и типичную емкость 3400 Фарад. Большинство других «суперконденсаторов» в упаковке такого типа имеют максимальное рабочее напряжение 2,7 В постоянного тока.
Будьте осторожны, внутреннее короткое замыкание в этих устройствах может привести к эффектному отказу. Возможно, вы захотите использовать непроводящую систему пожаротушения на водной основе (песок, химикаты, CO2, галоны и т. Д.).
Основываясь на опубликованных фотографиях тестовой настройки, вы, скорее всего, расплавите зажимы аллигатора, прежде чем превысите максимальный зарядный или разрядный ток.
источник
Мой обычный способ - измерить сопротивление обычным мультиметром. Предполагая, что тестовое напряжение / ток подается более или менее непрерывно, вы увидите, что показания «сопротивления» со временем будут сравнительно линейными. При усреднении этого увеличения в единицах «Ом в секунду» получается обратная пропускная способность.
Например, если показание увеличивается примерно на 10 Ом каждую секунду, емкость составляет около 0,1F. Вы должны сначала проверить с некоторыми известными характеристиками, что ваш мультиметр относится к типу непрерывных измерений, где это приближение достаточно.
источник