1. 研究的目的

目前，新能源汽车已成为汽车行业发展的新热点，新能源汽车相关的技术也成为各国研究的重点。而作为新能源汽车的重要系统：由动力锂电池与超级电容组成的动力电池系统已成为决定新能源汽车性能的关键系统。

随着超级电容器应用的推广，对于其性能的要求也越来越高。在这种背景下依然要求对超级电容器的特性进行深入的研究，以便提高其性能。通过超级电容器测试系统可以得到电容的技术数据与工作特性供电容串并联参考。同时超级电容器的基础研究也离不开测试系统，通过单体测试可以更加深入的了解单体性能，对其建模有很大的指导意义。现在市场上没有仪器可以对超级电容器的参数做出全面的测试，对单个性能进行测试的测试仪，其精度较低且速度也慢。在这种背景下，超级电容器测试系统的研究很有必要性。以LABVIEW软件为基础编制超级电容器测试系统可以方便的研究电容的特性。利用数据采集卡对超级电容器充放电过程中电压、电流、能量、容量、以及温度等关键数据进行测量，并通过LABVIEW软件进行显示与分析计算，为超级电容器的设计提供了参考。

1. 超级电容器测试系统的发展状况

国外发展状况：美国在超级电容器的研究方面一直处于领先水平。在电化学存储系统的测试标准上，目前广被人参考的是有1999年USABC标准和2004年FreedomCar标准。[15]其中USABC标准是由美国先进电池联合会（The United States Advanced Battery Consortium)和美国能源部国家实验室，参考圣地亚国家实验（SanIdia National Laboratories）和爱达荷国家工程与环境实验室（INEEL）的相关专业技术方法制定的，[16]对超级电容的测试有一定的指导意义。FreedomCar协作计划是美国政府在2002年初提出，有美国能源部和美国汽车研究理事会（USCCAR）合作开发的研究项目。此计划的主要目标是研究并批量生产百公里燃油消耗只有3升的所谓“超级轿车”。2004年，FreedomCar规划电化学储能团队制定了FreedomCar Ultracapacitor Test Manual，为混合动力用超级电容系统的测试制定了指定性的标准。

FreedomCar超级电容测试主要包括特性测试，寿命测试以及参考性能测试三个方面。特性测试主要包括参考容量的测试、恒流放电和充电测试、恒功率测试、漏电流测试、自放电测试、混合脉冲电源特性测试、冷启动测试、温度性能测试以及能效测试；寿命测试包括稳定操作点测试、循环寿命测试以及日常寿命测试；[15]参考性能测试是在寿命测试过程中的一组周期性间隔试验，是用来表述在测试过程汇总设备状态和性能的退化，一般是用最低混合脉冲电源特性测试的结果来描述。周期为循环寿命测试和日历寿命测试25天后再做测试。

国内发展状况：由于国内对于超级电容器的研究和应用起步较晚，国家的测试标准仍在制定和完善当中。于2006年国家参考国内外从事超级电容器研究个生产企业标准和测试手册，制定了车用超级电容的测试指南。其测试项目包括：静电容量测试、储存能量测试、内阻测试、大电流放电能力测试、电压保持能力测试、高温性能测试、低温特性测试、循环耐久能力测试、耐振动性测试、穿刺试验以及加热试验这11项指标的测试实验。[5]

由于并没有国家标准确定相应容量所对应的恒定电流充放电的值，所以一些从事超级电容开发和生产的企业，根据经验制定了相应的电流值，以方便测试。我国在超级电容器测试方面相对薄弱，已经有的测试平台大都是对单体电容量或者只是对内阻进行测试，而且测量值也只是区间式的，做不到全面的参数测试，测试速度也难以满足要求。由于采样和AD转换，所以速度无法达到高速采集的需求，且并不能达到同步采集的目的，实时性不高。况且在超级电容器生产过程中要达到更高的一致性，非常有必要建立一个能够符合超级电容测试标准的超级电容测试系统。此外超级电容测试系统的建立对于超级电容器的基础性研究项目，具有很高的研究价值和现实意义。[5]

1. 总结

超级电容器比能量低的特性决定了以超级电容器为唯一能源的电动车只适合用于短距离和线路固定的区域，近期内难以推广应。而为了改善这一缺点，使超级电容器能取得更好更快速的发展，超级电容器性能测试系统必不可少。因此，设计出优秀的测试系统迫在眉睫。

参考文献

[1]曹秉刚,曹建波,李军伟,续慧,许鹏.超级电容在电动车中的应用研究[J].西安交通大学学报,2008(11):1317-1322.