Cómo caracterizar la carga y la descarga de los supercondensadores

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Medir el comportamiento de carga y descarga de un supercondensador

Las pruebas de carga y descarga de supercondensadores requieren una fuente de corriente continua (CC) de dos cuadrantes, la adquisición de tensión y corriente, y un supercondensador sometido a prueba (DUT) con límites de tensión y corriente definidos. Utiliza una fuente de alimentación regenerativa dimensionada para el rango de funcionamiento seleccionado, incluida su capacidad de absorción de baja tensión. Configura el funcionamiento con prioridad de tensión, con límites de corriente de carga positiva y de descarga negativa independientes. Comience desde una tensión inferior definida y, a continuación, establezca el punto de consigna de tensión superior. La fuente funciona en modo de corriente constante (CC) hasta que el supercondensador alcance dicha tensión; a continuación, pasa a modo de tensión constante (CV) mientras la corriente disminuye. Aplique un umbral de corriente o un tiempo de permanencia especificados antes de establecer el punto de consigna de tensión inferior. Realice la descarga al límite de corriente negativo y, a continuación, mantenga la tensión inferior mientras la corriente de descarga se va reduciendo progresivamente. Registre las cuatro fases de forma continua.

Para la medición de la recuperación de energía, define la corriente positiva como la que fluye hacia el dispositivo bajo prueba (DUT) y la corriente negativa como la que fluye de vuelta hacia la fuente. Adquiere la tensión y la corriente en una base de tiempo común y calcula la potencia instantánea como el producto de ambas. Integra la potencia positiva durante la carga para obtener la energía suministrada; integra la magnitud de la potencia negativa durante la descarga para obtener la energía recuperada. Utiliza el mismo límite de medición y los mismos intervalos de integración definidos para ambas magnitudes. Registre la tensión inicial y final, los límites de corriente, los tiempos de permanencia y los criterios de finalización en cada ciclo. Compare las condiciones iniciales y finales de energía almacenada antes de interpretar la diferencia entre la energía suministrada y la energía recuperada como pérdida del ciclo. Repita la secuencia en los puntos de funcionamiento seleccionados. Indique la energía recuperada del DUT por separado de la energía devuelta a la red por la fuente de alimentación regenerativa.

Solución para la caracterización de la carga y descarga de supercondensadores

Caracterice un supercondensador aplicando una corriente de carga controlada, absorbiendo corriente de descarga y registrando la tensión y la corriente a lo largo de ambas fases. La fuente de alimentación del sistema Keysight Pro ATE proporciona las funciones de fuente y carga de dos cuadrantes necesarias para este flujo de trabajo de pruebas de carga y descarga del supercondensador. El funcionamiento con prioridad de tensión, con límites de corriente positivos y negativos independientes, permite la carga y descarga a corriente constante, seguidas de periodos de mantenimiento a tensión constante. Las mediciones simultáneas de tensión y corriente, la adquisición digitalizada y los cálculos integrados de potencia, amperios-hora y vatios-hora permiten medir la recuperación de energía a lo largo de todo el ciclo. La fuente de alimentación regenerativa devuelve la energía absorbida a la red y proporciona una disipación continua dentro de su rango de funcionamiento nominal sin necesidad de un disipador de potencia externo. Seleccione el rango de tensión y corriente en función del perfil de prueba completo, prestando especial atención a la tensión mínima de descarga y a la corriente de disipación requerida. Utilice intervalos de medición definidos para distinguir entre la energía suministrada, la energía recuperada y la energía residual almacenada, en lugar de considerar la eficiencia de regeneración de la red como la eficiencia del supercondensador.
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