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NB／T 31149-2018 磁浮交通机组变桨系统用超级电容器技术规范.pdf简介：

NB/T 31149-2018是中国国家标准《磁浮交通机组变桨系统用超级电容器技术规范》的简称，它主要规定了磁浮交通（Maglev）列车变桨系统中使用的超级电容器（Supercapacitor）的技术要求和性能指标。磁浮交通是一种利用磁力悬浮和电磁驱动原理运行的高速列车，而变桨系统是这类列车中用于调节推进力的重要部分。

超级电容器，是一种新型的电能存储设备，具有高功率密度、长寿命、高效率和快速充放电等特点，特别适合于需要快速响应的系统中，如磁浮列车的变桨系统。该技术规范详细规定了超级电容器的尺寸、电性能（如电压、电容量、内阻、充放电特性等）、安全性能、耐候性、可靠性等方面的要求，确保超级电容器在实际应用中的稳定性和可靠性。

总的来说，这个标准对于推动中国磁浮交通技术的发展，提升列车系统的运行效率和安全性起到了重要作用。

NB／T 31149-2018 磁浮交通机组变桨系统用超级电容器技术规范.pdf部分内容预览：

NB/T31149—2018 3.5 静电容量capacitance 超级电容器储存电荷的能力，单位为法拉（F）。 3.6 标称容量nominalcapacitance 由生产方提供的超级电容器的静电容量，单位为法拉（F）。 3.7 等效串联电阻 Aequivalentseriesresistance 超级电容器/模组中电解质/液、电极、隔膜等的电阻与内部连接电阻的总和，单位是毫欧（m2） 3.8 标称串联电阻 Anominal seriesresistance 由生产方提供的超级电容器的等效串联电阻，单位为毫欧（m2）。 3.9 泄漏leakage 超级电容器单体内部的电解液泄漏到超级电容器壳体外部。 3.10 容值变化率rateofcapacitancevalue 超级电容器单体或模组进行试验前后容值的变化比例C。 C C是测试前的静电容量值，△C为 CR 静电容量变化值。 3.11 内阻变化率rateofresistance ESR 超级电容器单体或模组进行试验前后内阻的变化比例ESR。 ESR是测试前的实际测试内 ESRR 阻值，ESR为内阻变化值。 3.12 后备电源backuppowersupply 在电网掉电时为变浆距控制系统提供能量支撑的电源。 3.13 电压保持能力voltageholdingcharacteristics 将超级电容器恒流充电至额定电压，再以额定电压恒压充电，然后在室温条件下开路静置一定时间 后，电容器的端电压与额定电压的比值即为电压保持能力。 3.14 风力发电机组变桨控制系统pitchcontrolsystemforwindturbinegenerator 调整浆叶角度的装置，主要包括变桨控制器、变奖电动机、变奖伺服驱动器、后备电源等部件。

下列符号适用于本文件： UR——超级电容器单体或模组的额定电压，V； Umin 超级电容器单体或模组的最低工作电压，V； C 超级电容器的静电容量，F； CN 超级电容器的标称容量，F； 超级电容器单体或模块的质量，kg:

R—超级电容器内阻，m2; ESRpc—超级电容器模组直流等效内阻，m2

5.1.1正常使用条件

TB10018-2018《铁路工程地质原位测试规程》5.1.2试验环境条件

NB/T311492018

试验环境条件包括如下两部分： a）除另有规定外，一切测量、试验和恢复均在下列环境中进行： 1）温度：15℃~35℃； 2）相对湿度：25%~75%； 3）大气压：86kPa~106kPa。 b 如未特别指明，一般应将超级电容器模组或超级电容器单体在上述环境条件下放置1h～2h，然 后测量超级电容器单体或模组的性能，以作为该产品试验后的对比依据。

5.1.3测量仪器仪表

主要试验仪器和设备应经计量部门检定合格，并在检定有效期内使用。试验仪器、仪表的准确度应 满足以下要求： 电压测量装置：准确度不低于0.5级，输入阻抗不小于1kQ/V； b） 电流测量装置：准确度不低于0.5级； 温度测量装置：具有适当的量程，分度值不应大于1℃，标定准确度不低于0.5℃； d） 测量尺寸的量具：分度值不大于1mm； e 称量质量的衡器：准确度为土0.05%以上； f 计时器：按时、分、秒分度，秒准确度至少为土1%； g）电压分辨率高于5mV，采样周期小于100ms。

主要试验仪器和设备应经计量部门检定合格，并在检定有效期内使用。试验仪器、仪表的准确度应 满足以下要求： a） 电压测量装置：准确度不低于0.5级，输入阻抗不小于1kQ/V； b） 电流测量装置：准确度不低于0.5级； 温度测量装置：具有适当的量程，分度值不应大于1℃，标定准确度不低于0.5℃； d） 测量尺寸的量具：分度值不大于1mm； e） 称量质量的衡器：准确度为土0.05%以上； f 计时器：按时、分、秒分度，秒准确度至少为土1%； g）电压分辨率高于5mV，采样周期小于100mS。

在由标准的超级电容器单体组装成超级电容器模组时要进行配组， 推荐的配组标是： a）超级电容器单体容值最大偏差：土5%； b）超级电容器单体内阻最大偏差：土10%； 出厂日期临近的超级电容器单体优先配成一组。 注：具体偏差值可以由超级电容器使用方与供货方商定。

在由标准的超级电容器单体组装成超级电容器 准定： a）超级电容器单体容值最大偏差：土5%； b）超级电容器单体内阻最大偏差：土10%； 出厂日期临近的超级电容器单体优先配成一组。 注：具体偏差值可以由超级电容器使用方与供货方商定。

NB/T311492018

风电变浆系统使用的超级电容器模组一般由超级电容器单体为350F、720F、1000F、3000F等组合 而成。充放电电流也可以根据变浆系统实际所使用的情况选定，推荐的充电电流与单体、模组关系可以 从表1中选取。

表1充放电电流与单体、模组关系表

超级电容器单体或者模组的外观要求如下： a）标识清晰完整，表面应清洁、无锈蚀、无变形及无机械损伤； b）外壳不得有变形及裂纹，表面平整、干燥、无电解液溢出痕迹

超级电容器模组的容量应满足在变浆系统奖叶规定载荷情况下至少完成1次紧急顺浆动作 按式（1）计算顺奖时间： 紧急顺桨时间（s）=90°/最大变浆速率［（°）/s]］ 规定载荷按照GB/T18451.1一2012中7.4的规定。

衣据超级电容器单体的出厂数据，合理选择充电电流，尽量使得充电时间小，通常超级电容器从 至额定电压时间在15min以内

由超级电容器模块组成的后备电源系统，宜具备以下监控功能： a）充电控制功能：按要求控制对超级电容器充电，在线监测超级电容器及充电器故障，当故障时， 能够停止充电，并能输出报警信号给上位机进行进一步处理，保护超级电容器模组。 b） 温控功能：使超级电容器模组在规定的温度范围内工作，保证超级电容器的容量和寿命满足设 计要求。 系统监测功能： 超级电容器的状态监测功能，包括过温、过压、反接； 一充放电回路完好状态、充电器状态（过温、输出短路、过载、输入电压异常等）。 推荐具备以下监测功能： 超级电容器单体的故障或电压不平衡报警； 超级电容器容量和内阻在线监测功能。

NB/T311492018

超级电容器在串联、并联组成超级电容器模组的过程中，应配有相应的均压电路。

和适用对象如表2所示，表中的单体是超级电容器 称，模组是超级电容器模组的简称

NB/T31149=2018

NB/T31149=2018

外观要应符合以下要求： a）超级电容器单体或模组的外形尺寸及质量符合生产的技术条件； b）超级电容器单体或模组外壳无明显划痕。

用恒定电流对超级电容器充电到额 将超级电容器单体或模组的正负极短路1h，用恒定电流内对超级电容器充电到额定电压，恒压保 特5min后以恒定电流放电到0.2V，记录从额定电压的80%至额定电压的40%之间的电压范围内的放 电时间，计算静电容量。

6.3等效串联内阻ESRnc

式中： ESRDc一电容器的直流内阻； AU，一一电容器切断充电前后的电压差； I一一切断充电前的电流。 2）测量工序。对电容器模组以恒定电流充电，充电至最高工作电压后保持恒压5min，开始以 恒流放电，用采样机记录电容器电压变化值，并计算内阻。具体等效直流阻抗ESRpc的测 量检验方法如图1所示。 测量工序如下： 恒流充电到额定电压； 充电到额定电压后保持5min； 恒流放电； 由放电曲线得出跌落时间和跌落值：电压降不表示从放电开始点的连续降落电压△U4，而是从 曲线的直线部分做辅助线延长至与放电开始点交叉得到的△U，

由公式计算得出直流内阻；

由公式计算得出直流内阻； 计算数值保留2位小数； 测量过程可与容值测量过程同步进行

测试方法和测试要求如下

图1等效直流阻抗ESRnc的测量检验方法

测试具体要求： 1）测量电压的电压表内阻至少在1M2； 2） 超级电容器模组正负极短接放置于试验环境1h后进行测试； 3 充电器直接接到超级电容器模组的两电极，不用保护电阻，在30min内保证超级电容器模 组的电压达到标称电压的95%，以恒电流充电至标称电压后，在此电压值下恒压充电 30min，使得开始充电加维持时间共8h，断开充电器，再维持24h后读取电压值

测试方法和测试要求如下： a）测试方法按IEC62391一1中4.7的规定。 b）具体要求： 1）漏电流试验前，确保超级电容器单体或模组充分放电后短接两极1h以上，其他测试条件 不变。 在此由

JGJ 25-2000 档案馆建筑设计规范测试方法和测试要求如下： a）测试方法按IEC62391—1中4.7的规定

1）漏电流试验前，确保超级电容器单体或模组充分放电后短接两极1h以上，其他测 不变。 2）保护电阻为R≤10002，精度为+1%：将电容器模组以恒定电流充电至额定由压

NB/T31149—2018 压值下恒压充电2h。 U 3）用数字万用表测量保护电阻两端电压U，超级电容器的漏电流I,= R 4）记录充满电后72h后的漏电流值。

参数设置和测试要求如下： a）参数设置按SAEJ2380中4.4的规定。 b）测试步骤方法：试验前应符合6.14和6.15的要求，试验后应符合6.14和6.15的要求。

试验方法和试验要求如下： a） 按照GB/T2423.5所规定的方法试验【河北省】《建筑工程统一消耗量定额（2008）》，试验后分别按照6.14和6.15试验并达到相应的要求； b）加速度：30g； c）时间：18ms; d）波形：半正弦； e）方向：X、Y、Z; f）冲击次数：18（3个方向正反各3次）。

试验方法和试验要求如下： 按照GB/T2423.5所规定的方法试验， 加速度：30g； c) 时间：18ms； d）波形：半正弦； e）方向：X、Y、Z; f) 冲击次数：18（3个方向正反各3次）。