[发明专利]一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法

权利要求书

1.一种应用于航天电源的储能型超级电容筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，航天电源由多个超级电容单体通过串并联连接后封装组成；采用步骤2，对超级电容单体进行筛选；采用步骤3，对封装完成后的航天电源整机进行筛选；其中，步骤2和步骤3的筛选环境条件为：a)温度：25℃±5℃；b)相对湿度：25％～85％；c)大气压力：86kPa～106kPa；d)无强电磁场干扰；e)测试场所整洁无杂物，满足防静电要求；

步骤2，对于超级电容单体，进行例行试验和型式试验；具体的，对于待筛选的超级电容单体，均进行例行试验，如果存在一项或一项以上例行试验项目不合格，则判定超级电容单体不合格；对于通过例行试验的同一批次多个待筛选的超级电容单体，随机抽样一定数量的超级电容单体，进行型式试验，如果型式试验合格，则判定同一批次的各个超级电容单体的型式试验合格，否则不合格；

其中，所述例行试验包括外观检查试验、外形测量试验、电容测量试验、存储容量测量试验、内阻测量试验、电压保持能力试验和真空漏液试验；所述型式试验包括短路放电试验、高温特性试验、低温特性试验、过放电试验、过充电试验和跌落试验；

步骤3，对于航天电源整机，进行力学试验、热真空试验和低温放电试验；其中，所述力学试验包括加速度试验、正弦振动试验和随机振动试验；

步骤4，通过步骤2首先筛选得到例行试验和型式试验均合格的超级电容单体；然后，将步骤2筛选到的超级电容单体封装形成航天电源整机，再采用步骤3的方式对航天电源整机进行力学试验、热真空试验和低温放电试验，如果力学试验、热真空试验和低温放电试验均合格，则证明被试验的航天电源整机满足航天电源的使用要求，为最终筛选得到的航天电源整机；

其中，所述外观检查试验具体为：在良好的光线条件下，采用目测法检查超级电容单体的外观，满足以下要求，即为外观检查试验合格：外壳无变形和裂纹；表面平整、干燥并且无电解液溢痕；标志清晰完整、准确无误；

所述外形测量试验具体为：采用游标卡尺测量超级电容单体的尺寸，包括超级电容单体的高度和直径；采用电子秤测量超级电容单体的重量；满足要求，即为外形测量试验合格：

所述电容测量试验具体为：

1)超级电容单体以恒定电流I_c充电到额定电压U_R；

2)超级电容单体以恒定电流I_d放电到最低工作电压U_min；

3)重复1)、2)共3次，记录超级电容单体电压从额定电压的90％到最低工作电压U_min的放电时间t；

4)按照以下公式计算每次循环超级电容单体的电容C，取其平均值，如果电容偏差不超过额定电容的±20％，则电容测量试验合格：

其中：I为试验时的电流；

所述存储容量测量试验具体为：

1)超级电容单体以恒定电流I_c充电到额定电压U_R；

2)恒压充电30min；

3)静置5s后，超级电容单体以恒定电流I_d放电到最低工作电压U_min，记录电压U和时间t的波形，重复1)～3)共3次；

4)按照以下公式计算超级电容单体的存储能量，3次取平均值；如果存储容量为额定容量的80～120％，则存储容量测量试验合格：

其中：W为存储能量，单位为Wh；

所述内阻测量试验具体为：使用电容或电阻内阻测试仪进行内阻测量试验，如果测得的内阻值在规定范围内，则内阻测量试验合格；

所述电压保持能力试验具体为：

1)超级电容单体以恒定电流I_c充电到额定电压U_R；

2)恒压充电30min；

3)在试验温度条件下开路静置24h后，测量超级电容单体的端电压，计算端电压与额定电压的比值，即为电压保持能力，如果电压保持能力不低于85％，则电压保持能力试验合格；

所述真空漏液试验具体为：

1)各超级电容单体放入真空罐中，以8psi/min的速率抽真空；

2)抽真空压力不大于0.001Pa，保持压力24h；

3)以9psi/min的速率重新加压至常压，对超级电容单体进行目测，如果没有发生漏液现象，则真空漏液试验合格。