[发明专利]一种超级电容循环寿命预测方法、系统、装置及介质

说明书

本发明公开了一种超级电容循环寿命预测方法、系统、装置及介质，其中方法包括：对处于实际循环工况下的超级电容，采集超级电容的电压、电流，以及环境温度；根据电压识别超级电容的每个循环，计算每个循环内的放电深度，根据电流计算每个循环内的放电倍率，计算每个循环内的环境温度平均值；结合每个循环内的放电深度、放电倍率、环境温度平均值，以及预设的损耗加速系数，计算超级电容多次循环放电后的寿命损耗值；根据寿命损耗值获得超级电容的循环寿命预测值。本发明采用环境温度、放电深度和放电倍率作为影响超级电容循环寿命损耗的因素，更完整地考虑了实际循环工作条件，提高循环寿命损耗计算的准确度，可广泛应用于超级电容技术领域。

技术领域

本发明涉及超级电容技术领域，尤其涉及一种超级电容循环寿命预测方法、系统、装置及介质。

背景技术

超级电容器，也被称为双电层电容器(EDLCs)，通过提供比传统静电电容器和电解电容器更高的能量密度和比电池和燃料电池更高的功率密度，填补了能源存储技术的空白，被广泛应用于交通运输、电力、工业机械、消费电子等多个领域。

超级电容在使用过程中，随着充放电循环次数增加，其电荷存储性能会降低。超级电容在各类应用中多用于短时高功率能量释放与回收、备用电源等用途，一旦寿命终止，可能会导致整个应用系统无法工作。因此迫切需要对超级电容进行循环寿命预测，以实现故障预警和预防性维护，降低整个应用系统的故障发生率。

现有技术提出了一种考虑环境温度的超级电容循环寿命预测方法，该方法根据固定环境温度下超级电容的剩余循环次数。但是，该方法仅适用于环境温度恒定情况下的超级电容循环寿命预测，不能用于环境温度变化时的循环寿命预测。更重要的是，该方法忽略了实际中，超级电容的循环工况(放电深度、放电倍率等)是变化的，因此得到的结果适用性非常有限。

发明内容

为至少一定程度上解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明的目的在于提供一种超级电容循环寿命预测方法、系统、装置及介质。

本发明所采用的技术方案是：

一种超级电容循环寿命预测方法，包括以下步骤：

对处于实际循环工况下的超级电容，采集超级电容的电压、电流，以及环境温度；

根据电压识别超级电容的每个循环，计算每个循环内的放电深度，根据电流计算每个循环内的放电倍率，计算每个循环内的环境温度平均值；所述循环为充放电循环；

结合每个循环内的放电深度、放电倍率、环境温度平均值，以及预设的损耗加速系数，计算所述超级电容多次循环放电后的寿命损耗值；

根据寿命损耗值获得所述超级电容的循环寿命预测值。

进一步，所述超级电容循环寿命预测方法还包括获取损耗加速系数的步骤，包括：

获取M*N个超级电容，在标准环境温度下对M*N个超级电容进行测试，获得超级电容的初始等效串联电阻和初始电容值；

将M*N个超级电容分为M组，每组超级电容在不同的工况环境下进行循环充放电试验，直到试验终止后，获得每个超级电容的循环寿命值；其中工况环境包括环境温度、放电深度和放电倍率三个因素；

根据每个超级电容的循环寿命值，计算每组超级电容的平均寿命，根据M组超级电容的平均寿命获得不同放电深度对应的第一损耗加速系数，以及不同放电倍率对应的第二损耗加速系数；

其中，所述循环寿命值为超级电容的循环次数。

进一步，所述超级电容的循环终止条件为：超级电容的的等效串联电阻为初始等效串联电阻的两倍，或超级电容的电容值为初始电容值的0.7倍。

进一步，所述M为7，7组超级电容对应的不同工况环境，包括：