吴兰钧 周雪松 |文

超级电容寿命预测方法

吴兰钧 周雪松 |文

采用较为恶劣的条件在实验室内模拟出循环次数—寿命曲线，并与实际情况相关联，是一种有效、快捷的预测寿命的方法，短时间即可以模拟长时间的使用情况。

Introduction of Predication Method of Life-cycle of Super Capacitor

This article provides a brief introduction of common m e t h o d t o p r e d i c a t e the life-cycle of supercapacitor through observing its operational circle.By comparing the curve of capacity cycle, technicians are able to make their own judgment on the condition of capacitor’s life-cycle, and work out the calculating formula for frequency of lifecycle.

超级电容因其优越的性能在混合动力客车上得到了广泛应用。使用过程中，超级电容的寿命是使用者最为关心的指标之一。从使用者的角度说，要求能源系统至少要和整车同寿命，甚至超过整车寿命。

由于超级电容使用寿命较长，如果通过实车验证需要花费长达数年的时间，因此采用较为恶劣的条件在实验室内模拟出循环次数—寿命曲线，并与实际情况相关联，是一种有效、快捷的预测寿命的方法，短时间即可以模拟长时间的使用情况。

试验方法

将几家不同厂家生产的超级电容放在恒温恒湿箱中，使用实车工况做循环充放电，每隔一段时间测量电容容量。试验结果如图1所示。

我们使用全新电容进行试验，并规定首次测量的容量为初始容量，当容量为初始容量的80%时(或内阻为初始内阻2倍时)，计为电容寿命终止。

1.结果分析

1.1 超级电容寿命公式拟合

通过matlab对原始数据进行拟合，我们得到如下公式：

F为n次循环后电容的容量，单位F；F0为初始容量，单位F；a，b为系数，n为循环次数，也可以转化为月或年。

通过拟合求得L0、a、b、置信区间为95%。同理我们也可以拟合出电容2和电容3的公式，它们的公式形态相同，只是L0、a、b的值不同，如果我们以容量保持率计L0=1，只是a、b值不同。……