Comment caractériser la charge et la décharge d'un supercondensateur

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Mesure du comportement de charge et de décharge d'un supercondensateur

Les essais de charge-décharge des supercondensateurs nécessitent une source de courant continu (CC) à deux quadrants, un système d’acquisition de tension et de courant, ainsi qu’un supercondensateur sous test (DUT) présentant des limites de tension et de courant bien définies. Utilisez une alimentation régénérative dimensionnée pour la plage de fonctionnement sélectionnée, en tenant compte notamment de sa capacité d’absorption à basse tension. Configurez un fonctionnement priorisant la tension, avec des limites de courant distinctes pour la charge (pôle positif) et la décharge (pôle négatif). Commencez à partir d’une tension inférieure définie, puis commandez le point de consigne de tension supérieur. La source fonctionne en courant constant (CC) jusqu’à ce que le supercondensateur atteigne cette tension, puis en tension constante (CV) tandis que le courant diminue. Appliquez un seuil de courant ou un temps de maintien spécifié avant de commander le point de consigne de tension inférieur. Effectuez la décharge à la limite de courant négative, puis maintenez la tension inférieure pendant que le courant de décharge s’atténue progressivement. Enregistrez les quatre phases en continu.

Pour la mesure de la récupération d'énergie, définissez le courant positif comme celui circulant vers l'équipement sous test (DUT) et le courant négatif comme celui retournant vers la source. Enregistrez la tension et le courant sur une base de temps commune et calculez la puissance instantanée en les multipliant. Intégrez la puissance positive pendant la charge pour obtenir l'énergie fournie ; intégrez l'amplitude de la puissance négative pendant la décharge pour obtenir l'énergie récupérée. Utilisez la même plage de mesure et les mêmes intervalles d'intégration définis pour les deux grandeurs. Enregistrez la tension initiale et finale, les limites de courant, les temps de maintien et les critères d’arrêt à chaque cycle. Vérifiez que les conditions d’énergie stockée initiales et finales correspondent avant d’interpréter la différence entre l’énergie fournie et l’énergie récupérée comme une perte par cycle. Répétez la séquence aux points de fonctionnement sélectionnés. Indiquez l’énergie récupérée à partir de l’échantillon testé (DUT) séparément de l’énergie renvoyée au réseau par l’alimentation régénérative.

Solution de caractérisation de la charge et de la décharge des supercondensateurs

Caractérisez un supercondensateur en injectant un courant de charge contrôlé, en absorbant un courant de décharge et en enregistrant la tension et le courant tout au long des deux phases. L'alimentation du système Keysight Pro ATE offre les fonctions de source et de charge à deux quadrants nécessaires à ce processus de test de charge-décharge du supercondensateur. Le mode de fonctionnement « priorité tension », avec des limites de courant positives et négatives indépendantes, permet une charge et une décharge à courant constant, suivies de phases de maintien à tension constante. Les mesures simultanées de tension et de courant, l’acquisition numérisée et les calculs intégrés de puissance, d’ampères-heure et de watt-heure permettent de mesurer la récupération d’énergie tout au long du cycle. L’alimentation régénérative renvoie l’énergie absorbée vers le réseau et assure une dissipation continue dans sa plage de fonctionnement nominale sans dissipateur de puissance externe. Sélectionnez la plage de tension et de courant en fonction du profil de test complet, en particulier la tension de décharge minimale et le courant de dissipation requis. Utilisez des intervalles de mesure définis pour distinguer l’énergie fournie, l’énergie récupérée et l’énergie résiduelle stockée, plutôt que de considérer le rendement de régénération du réseau comme le rendement du supercondensateur.
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