应用于超级电容器的数控恒流源

王 凯， 张 莉， 李 琛

（大连理工大学 电气工程与应用电子技术系，辽宁 大连 116024）

超级电容器是一种具有高能量密度的新型储能元器件，具有比常规电容器更大的比容量，比蓄电池更高的比功率，是一种兼备静电电容和电池优良特性的新型元件[1]。它可提供超大能量，并可以在极短的时间内释放，使用寿命长，环境友好，因此在混合动力电动车、脉冲电源系统和应急电源等领域具有广泛的应用前景。在诸多超级电容器的测试方法研究中，恒流循环充放电测试法是一种比较直观、准确的测试方法，也是其主要的测试方法[2]。通过在超级电容器上施加恒定的电流，对超级电容器进行充放电试验，研究超级电容端电压随时间变化的规律可以分析获得超级电容器在不同电流下的容量、容量随充放电电流变化的衰减程度、等效串联电阻等参数[3]。

目前我国在超级电容器的研究方面尚处于初级阶段，针对超级电容器的性能测试和实验研究手段还不完备，如缺乏大电流快速充电测试装置等[4－5]，笔者针对超级电容器的性能测试，设计了一种基于单片机控制的测试系统，可对超级电容器进行恒流充电测试。该系统采用PIC18F452单片机控制，通过对输出电流和输出电压实时监控，实时调整输出电流值，从而提高恒流输出的精度。由于供电电源功率的限制，系统的恒流输出范围是 0～3 A，0～110 V。

1 系统构成和工作原理

系统主要由PIC系统、恒流充电主电路、开关电源模块电路、电压及电流检测电路、液晶显示电路、键盘电路等组成，如图1所示。……