Como caracterizar o processo de carga e descarga de supercapacitores

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Medir o comportamento de carga e descarga do supercapacitor

Os testes de carga e descarga de supercapacitores exigem uma fonte de corrente contínua (CC) de dois quadrantes, aquisição de tensão e corrente, e um supercapacitor em teste (DUT) com limites definidos de tensão e corrente. Utilize uma fonte de alimentação regenerativa dimensionada para a janela operacional selecionada, incluindo sua capacidade de dissipação em baixa tensão. Configure a operação com prioridade de tensão, com limites separados para a corrente de carga positiva e a corrente de descarga negativa. Comece a partir de uma tensão inferior definida e, em seguida, comande o ponto de ajuste de tensão superior. A fonte opera em corrente constante (CC) até que o supercapacitor atinja essa tensão e, depois, em tensão constante (CV) enquanto a corrente diminui. Aplique um limite de corrente ou tempo de permanência especificado antes de comandar o ponto de ajuste de tensão inferior. Descarregue no limite de corrente negativa e, em seguida, mantenha a tensão inferior enquanto a corrente de descarga diminui gradualmente. Registre todas as quatro fases continuamente.

Para a medição da recuperação de energia, defina a corrente positiva como aquela que flui para o DUT e a corrente negativa como aquela que retorna à fonte. Adquira a tensão e a corrente em uma base de tempo comum e calcule a potência instantânea como o produto entre elas. Integre a potência positiva durante o carregamento para obter a energia fornecida; integre a magnitude da potência negativa durante a descarga para obter a energia recuperada. Utilize o mesmo limite de medição e os mesmos intervalos de integração definidos para ambas as grandezas. Registre a tensão inicial e final, os limites de corrente, os tempos de permanência e os critérios de término em cada ciclo. Compare as condições iniciais e finais de energia armazenada antes de interpretar a diferença entre a energia fornecida e a energia recuperada como perda do ciclo. Repita a sequência em pontos de operação selecionados. Relate a energia recuperada do DUT separadamente da energia devolvida à rede pela fonte de alimentação regenerativa.

Solução para caracterização de carga e descarga de supercapacitores

Caracterize um supercapacitor fornecendo corrente de carga controlada, absorvendo corrente de descarga e registrando a tensão e a corrente ao longo de ambas as fases. A fonte de alimentação do sistema Keysight Pro ATE oferece as funções de fonte e carga de dois quadrantes para esse fluxo de trabalho de testes de carga e descarga do supercapacitor. A operação com prioridade de tensão, com limites de corrente positivos e negativos independentes, permite a carga e a descarga em corrente constante, seguidas de mantimentos em tensão constante. Medições simultâneas de tensão e corrente, aquisição digitalizada e cálculos integrados de potência, ampères-hora e watts-hora permitem a medição da recuperação de energia ao longo do ciclo. A fonte de alimentação regenerativa devolve a energia absorvida à rede e fornece dissipação contínua dentro de sua faixa operacional nominal, sem a necessidade de um dissipador de energia externo. Selecione a faixa de tensão e corrente de acordo com o perfil completo do teste, especialmente a tensão mínima de descarga e a corrente de dissipação necessária. Utilize intervalos de medição definidos para distinguir a energia fornecida, a energia recuperada e a energia residual armazenada, em vez de considerar a eficiência de regeneração da rede como a eficiência do supercapacitor.
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