2.2.2　超级电容

超级电容特性实验的设计流程与动力电池相似，区别在于超级电容极化现象不明显，其端电压仅需极短静置时间即能达到稳定值，因此超级电容通常无须进行OCV实验。此外，由于不明显的极化现象，超级电容充电过程通常无须动力电池标准充电方式中的恒压阶段。综上，本书不再赘述超级电容的特性实验流程。

在特性方面，考虑到超级电容为近似线性系统，其充放电特性、内阻特性与动力电池有所差异，因此下面对这两种特性进行介绍。

（1）充放电特性

超级电容的充放电特性可直接由容量实验获得。将容量实验中的标准充电电流设置为不同的电流值，放电电流值保持不变，即能得到不同充电电流下的超级电容充电特性。图2-5为超级电容分别在1A、5A、10A、20A和80A电流下的恒流充电特性曲线。从图2-5中可见，超级电容的恒流充电特性曲线无电压平台期，且呈现出近似线性的特性。值得注意的是，由于超级电容具有高功率密度特性，其可采用大电流完成整个充电过程，充电时间极短。

图2-5　超级电容恒流充电特性曲线

超级电容放电特性可通过改变容量实验中的标准放电电流测得。图2-6为超级电容分别在1A、5A、10A、20A和80A电流下的恒流放电特性曲线。从图2-6中可见，整个放电过程的电压曲线变化与充电过程相似，同样不具有电压平台期，且呈现出近似线性的特性。同时，超级电容可以承受大电流下的快速放电。

图2-6　超级电容恒流放电特性曲线

（2）内阻特性

内阻是超级电容模型中最常使用的参数之一。与动力电池相似，超级电容的内阻并非定值，不同SOC区间等条件下其内阻会发生变化。由于超级电容极化现象不明显，这里仅考虑了超级电容的欧姆内阻。图2-7为超级电容在不同电压值下的内阻变化曲线，内阻值为参数辨识结果。从图2-7中可以看出，超级电容的最大内阻小于0.4mΩ，远低于常见规格动力电池的内阻值。

图2-7　超级电容在不同电压值下的内阻变化曲线