混合电容器的恒压(CV)脉冲充电

对UCVcharge增加的安全区已得到考虑，并且列于"充电电压"部分的表2。

充电电压（带温度补偿）
正确的充电电压依赖温度条件（见图1）。

温度影响充电电压的原因有二：

1. 电化学反应依赖温度条件
2. 电芯的内阻会随温度变化而变化

这两个效应导致每个电芯具有-1 mV / 1 °C的线性电压相依性。

图1 – 充电电压是温度的函数

表2显示了20 °C时标准配置的正确充电电压。

充电电压的温度补偿是一个优势，可确保在宽温度范围内的全功能工作，但不是每个应用都必须这样做（见下节内容）。

充电电压（无温度补偿）

ENYCAP 196 HVC混合储能电容器没有温度补偿也能充电。这些情况下应考虑一些约束条件，以便在必须支持极宽温度范围时延长使用寿命。

如果充电电压完全不可调节，则应设置充电的上限电压及温度限值；通常可设置为每电芯1.4 V和60 °C（图2）。

在较低温度时使用该固定电压进行充电不会损害电芯。但在较低温度时，充电效率降低且混合电容器无法满充。

图2显示了在仅能提供每电芯1.4 V充电电压情况下的局限。

图2 – 每电芯1.40 V充电电压与温度的关系

如能提供两种或三种充电电压，则有可能在整个温度范围上实现逐步逼近（见图3）。

图3 – 三种电压情况下的逐步逼近

脉冲充电法
流程图

图4 – 使用脉冲充电法的后备系统的工作流程图

开路电压检查

必须定时测量开路电压（OCV）。如果每个电芯的开路电压低于1.29 V，则必须施加初次充电循环（见图1）。

每秒测量一次已经足够。根据电路情况，增加测量次数会造成额外的漏电流，应避免出现这种情况。

正常工作/维护充电

短时充电脉冲（通常每隔约6-12小时持续1-3分钟）会使混合电容器充电并补偿自放电（典型性质见图5，示例见图6）。

控制维护充电及充电量的最简单方法是使用定时器。每个充电脉冲过后，OVC将在"源OFF"阶段期间"休息"（relax）。

这种脉冲充电（或称间歇充电）模式是可能的，因为ENYCAP 196 HVC混合电容器的电荷保持力（低自放电率）优于传统双电层电容器。

图5 – 典型的维护充电 – 充电脉冲使荷电状态处于定义的高水平。OVC 休息取决于荷载情况和自放电。对于典型的后备应用，荷电状态必须高到足以满足电能需求。

关于总工作时间，非常短的充电周期可增加充电效率和最小化总过充电量。间歇或脉冲充电使用这些优势来最大化储能元件的寿命。70%以上的荷电状态足以满足应用的额定及规定电能需求。

对于一个电芯，这个值是115 J / HVC 90 F、17.5 J / HVC 15 F和4.1 J / HVC 4 F。
该可用电量能够维持最高寿命、循环稳定性及快速充电能力。

图6中的例子是196 HVC 90 F 4.2 V，在维护充电模式下工作25天（45°C）。维护充电脉冲使混合储能元件充满电并补偿自放电。

图6 – 196 HVC 90 F每12个小时进行维护充电1分钟（45 °C）

图6a – 6小时后的首个维护充电脉冲（1分钟）（90 F 4.2 V系统示例）

每天充电5%已经足够且不会使混合电容器因过充而加速老化。必须考虑可能产生的额外漏电流。建议在电芯电压降至低于1.29 V时进行充电，以便使荷电状态快速回到目标水平。这可通过施加一个额外的"初次充电"循环而实现（见"初次充电"章节）。这种由电压触发的充电是一个安全特性，可确保足够高的荷电状态。

1.29 V的电压值与温度无关。开路电压值低于1.29 V的状态的一个例子是在意外高温时的自放电增加。

初次充电
当充电量超过标称电量的5%时就需要初次充电。图4流程图中的5-15分钟"ON时间"是恒压充电的典型时间范围，具体取决于应用的电能需求。

初次充电可使混合电容器足以满足下次使用的要求。如果所需电能显著少于规定的每电芯115 J（例如90 F电芯），则可减少"ON时间"。

在后备使用之后或在系统停电几天或几星期之后很可能需要初次充电。

图7 – 典型的加电和正常工作周期。需要进行初次充电来建立正常工作所需的目标荷电状态水平。

另外，在储存后的系统首次加电时也建议完成一个初次充电循环。在此情况下，首次充电步骤亦称"条件"充电。在长期储存之后，混合储能元件可能处于未定义的荷电状态。所以第一步先充电很重要。

图8中例子显示了HVC 90 F 4.2 V系统在快速充电模式下的初次充电。5分钟即可为下一次后备使用充入足够多的电量，无需过充。由于其具有良好的电荷保持力，有可能几小时后才需要利用短时维护充电脉冲进行再次充电。

典型情况为15分钟的"ON时间"。"ON时间"