超等电容器作为一种介于电容器与电池之间的新型绿色储能元件,具有长循环使用寿命、快速充放电性能和较高的能量密度等特点。同时兼备了通俗电容器的高功率特征和蓄电池的高能量特征的优点。
储能式有轨电车作为一种高效、绿色、智能的新型轨道交通车辆,优势在于基于超等电容为自动力源实现了 30 s 快速充放电,长距离一连巡航以及较大载客量。陪同着储能式有轨电车市场的蓬勃生长,古板台位制生产模式已经远远不可知足市场需求;谙冉ひ绽砟畹囊,打造一条能够实现容量与内阻精准检测、单体温升实时监控、接触内阻在线判断以及耐压绝缘一体化测试的装配生产线等已经显得十分须要。
超等电容模组装配生产线的工艺计划
1 总体计划
超等电容模组装配生产线将模组的组装、测试、存储等功效整合一体。通过将每道工序细分与调解,继而实现节奏化生产。线体自动化、工装装备集成化、生产节奏化控制已经成为该装配生产线的显著特征。为超等电容模组装配生产线的模拟图。
其中,线体自动化要求装配生产线可实现产品自动传送、性能自动检测、存储自动取放等功效;工装集成化着重工装载板的可靠性应用以及试验装备工装的集成性检测;生产节奏化控制则强调各工序组装历程与线体节奏需坚持一致,实现超等电容模组组装的流通性运作。详细运行机制如下。
工装载板由第一工位最先上线,通过三倍速链条运送其行走至线体尾部并由平移小车实现水平转线;回线行走线体前端由另外一部平移小车形成回路,实现水平循环。
为了包管模组间隙精度要求,在装配生产线的第三工位上集成了 180? 自动翻转系统,知足了超等电容模组特殊翻转装配的工艺组装要求。
同样,第四工位将耐压仪测试端、模组特征试验台测试端的功效高度整合集成于一套“测试站单位”中,实现了对超等电容模组内阻、容量以及快速充放电的同步检测;基于自动存放单位的搭建,第五工位加速了超等电容模组由平面到立体存放方法的转变,并实现了遵照人为指令,输入自动取存模组的存储功效。
2 超等电容模组的综合测试系统
超等电容模组综合测试系统作为整条转配生产线的焦点,肩负了对模组内阻、容量、接触内阻、温升等要害性能参数的自动化检测。其中,针对模组毫欧级超低内阻与超大容量的精准检测依托严酷的国家手艺标准与专业的试验装备予以实现。
2.1 超等电容模组内阻测试原理
储能式有轨电车所运用的超等电容具有超低内阻的显著特点,基于超等电容的充放电特征,内阻测试要领如下。
(1)以恒定电流充电至额定电压,坚持额定电压恒压一连充电。后开关 S 切换到恒定电流放电器上,并以恒定电流放电,抵达 0 V。
(2)使用纪录式电压计来纪录电容器终端之间的随时间转变而爆发转变的电压数值,并对从电压计上获取的电容器终端之间随时间转变而爆发转变的电压的直线部分举行延伸,画一条辅助延伸线。
(3)从这条辅助线与放电最先爆发时的时间坐标的接壤处获得电压降的数值ΔU3。使用式(1)盘算出内电阻 Rd。
Rd=ΔU3/I(1)
式中,Rd 体现直流内电阻,单位Ω;ΔU3体现电压降,单位 V,I 体现放电电流,单位 A。
2.2 超等电容模组容量测试原理
以恒定电流充电至额定电压,坚持额定电压恒压一连充电,然后开关 S 切换到恒定电流放电器上,并以恒定电流放电到额定电压的 80%(U3)对应的时刻 t1,额定电压的 50%(U4)对应的时刻 t2。依此循环 3 次,盘算每次循环的静电容量,取平均值
放电容量的盘算见式(2)。
C放=[ I2×(t4-t3)]/( U3-U4 ) (2)
式中,U3 体现放电容量盘算起始电压,U4 体现放电容量盘算阻止电压,I1 体现充电电流,I2 体现放电电流。
2.3 测试系统的实现
基于超等电容模组容量与内阻的测试原理,超等电容模组综合测试系统主要由检测工装、气动传动系统及检测装备(包括超等电容测试仪、耐压测试仪、温度巡检仪、压升压降收罗单位)等组成,其功效包括对模组内阻、静电容量、耐压、温度、接触电阻的测试。