[发明专利]超级电容剩余寿命预测方法、装置、介质和设备

权利要求书

1.一种超级电容剩余寿命预测方法，其特征在于，所述方法包括：

针对于所要预测寿命的超级电容同样品牌规格的多个超级电容，获取各超级电容的初始等效串联电阻；

针对于上述同样品牌规格的超级电容所划分成的两组超级电容，在两组超级电容分别设置不同的充放电电流进行恒流充放电循环试验过程后，获取每个超级电容的试验寿命；

根据两组超级电容中每个超级电容的试验寿命，分别计算两组超级电容的平均寿命，根据每组超级电容的平均寿命计算出该品牌规格超级电容的电流加速度系数，同时计算额定RMS电流值；

针对于实际工作状态下所要预测寿命的超级电容，从其开始使用时刻起，实时采集其工作电压、环境温度和电流；

根据实时采集到的所要预测寿命的超级电容的工作电压、环境温度和电流，分时间段计算超级电容的工作电压最大稳态值、环境温度平均值和RMS电流值，具体为：

将各时间段内超过p倍的额定工作电压即超过p*V₀的部分取平均值后，得到各时间段内的超级电容的工作电压最大稳态值，p为常量；

将各时间段内的电流计算均方根后，得到各时间段内的超级电容的RMS电流值；

根据所要预测寿命的超级电容每个时间段的工作电压最大稳态值、环境温度平均值和RMS电流值，计算所要预测寿命的超级电容自开始使用到当前时刻t的寿命损耗L_loss，具体为：

其中：

V_x为所要预测寿命的超级电容在第x个时间段内的工作电压最大稳态值；

I_x为所要预测寿命的超级电容在第x个时间段内的RMS电流值；

T_x为所要预测寿命的超级电容在第x个时间段内的环境温度平均值；

Δt表示各时间段的时间长度；表示取整，t为当前时刻；

A表示超级电容对应于一定电压差额V'的加速度系数；

B表示超级电容对于一定温度差额T'的加速度系数；

C表示超级电容对于一定电流差额I'的加速度系数，对应为所要预测寿命的超级电容的对应品牌规格超级电容的电流加速度系数；

V_r为额定电压，T_r为一般环境温度；

I_rRMS为所要预测寿命的超级电容的对应品牌规格超级电容的额定RMS电流值；

计算超级电容当前时刻的剩余寿命值L_remain为：

L_remain＝L₀-L_loss；

其中L₀为供应商给出的超级电容初始寿命；

根据所要预测寿命的超级电容自开始使用到当前时刻的寿命损耗，结合该超级电容初始寿命，计算该超级电容当前时刻的剩余寿命值。

2.根据权利要求1所述的超级电容剩余寿命预测方法，其特征在于，超级电容恒流充放电过程中，初始等效串联电阻的计算过程如下：

针对于所要预测寿命的超级电容同样品牌规格的各超级电容，分别放置到T1℃环境下进行恒流充放电测试；其中恒流充放电测试过程中，充放电电流和工作电压均取额定值，超级电容充电完成后的恒压时间为t1分钟；T1为常量；

采集各超级电容恒流充放电测试过程中充放电电压电流曲线，对放电曲线做反向延长线，取反向延长线上在恒压最后时刻的点对应的电压值将恒压值减去电压值得到电压差值并且计算各超级电容i的初始等效串联电阻：

其中，ESR_i0为超级电容i的初始等效串联电阻，I_r为额定放电电流，2N为同样品牌规格的超级电容总数量。