Wspomagane komputerowo stanowisko laboratoryjne do badań superkondensatorów w dziedzinie czasu i częstotliwości

W artykule zaprezentowane zostało wspomagane komputerowo stanowisko laboratoryjne przeznaczone do badań i wyznaczania parametrów oraz stanu naładowania (SOC – ang. „State of Charge”) superkondensatorów. Stanowisko pozwala na przeprowadzenie badań właściwości superkondensatorów w dziedzinie częstotliwości i czasu przy wykorzystaniu stosunkowo niedrogiej aparatury, wielokrotnie tańszej w porównaniu do aparatury profesjonalnej. Aparatura ta sprzężona jest z autorskim oprogramowaniem bazującym na środowisku LabView, sterującym pracą aparatury i pozwalającym na rejestrację i przetworzenie „on-line” danych pomiarowych. W artykule omówione zostały trzy metody wyznaczania parametrów modelu superkondensatorów: dwie metody „off-line” wyznaczające parametry na podstawie wcześniej przeprowadzonych serii pomiarów w dziedzinie częstotliwości i czasu oraz jedna metoda „on-line”, wyznaczająca parametry na bieżąco, korzystająca z filtra Kalmana. Filtr Kalmana dodatkowo wyznacza stopień naładowania SOC. Łącząc wyniki z ww. metod można wyznaczyć parametry modelu z dużą dokładnością. Zaprezentowane stanowisko i metody mogą być, po drobnych modyfikacjach, stosowane do badań baterii elektrochemicznych.

---

The article presents computer-aided laboratory stand for testing and determining the parameters and State-of-Charge (SOC) of supercapacitors. The laboratory stand allows for testing the properties of supercapacitors in the frequency and time domains using relatively inexpensive equipment, cheaper than professional equipment. The equipment is coupled with proprietary software based on LabView, that controls its operation, acquires and processes “on-line” measurement data. The article presents three methods of determining the parameters of the supercapacitors model: two "off-line" methods based on previously acquired in the frequency and time domain measurements data, and one "on-line" method determining the parameters with use of the Kalman filter. The Kalman filter also determines SOC. Combining the results of the above methods, model parameters can be determined with high accuracy. Presented laboratory stand and methods may be, after minor modifications, used for testing the electrochemical battery.