总述
可充电储能电容器因为其灵活性、低保护要求和总成本较低而遭到商场注目。
关于紧凑型运用，传统电解电容器是有利于环保的可选计划，并供给宽额定电压规模。但在输出要求超越几百毫瓦的状况下，它们会很快到达储能极限。
双电层电容器（EDLC）供给高功率、高能量密度和长作业寿数，但与电池相同，其作业电压较低。电子体系要求在这些技能之间达到平衡，亦即既具有传统电池与双层电容器的长处，又没有其缺点。混合式ENYCAP™ 196 HVC电容器可以供给这一功能。为充分发挥产品功能，有必要运用牢靠的充电解决计划。本文指出恒压（CV）脉冲充电是最经济有用的解决计划。
混合电容器技能与性质
混合体系结合了静电储能和感应储能办法，因而有或许完结更快于电池的充电速度。混合电容器体系的功率密度可容易超越电池，且能量密度明显高于双层电容器。
因为运用感应储能办法，所以混合电容器的作业电压规模较窄，与电池类似。尽管这种电压稳定性在许多运用中是有利的，但有必要留意电容器电压和电流办理，以便在长作业寿数内坚持最佳功能。
绝不能超越最大电芯电压。因而，为了取得最长运用寿数，电源办理有必要确保作业电压肯定精确地处于规则的毫伏规模之内。
别的还要考虑流过混合电容器的电流与感应转化进程具有部分相关性。因为这些进程需求必守时刻，所以在充电和放电时有必要使最大答应电流坚持一段时刻。
混合电容器的自放电明显低于双电层电容器。例如，ENYCAP 196 HVC的自放电水平低于5%/天。
因为感应储能进程总包括一些物质转化，所以明显有必要防止过度充电。即便 ENYCAP 196 HVC在此方面具有短时耐受力，但有必要考虑在长时段内，假如没有适宜的操控措施，即便低充电电流也会使电容器过度充电。
混合电容器的循环寿数功能优于电池。例如，ENYCAP 196 HVC可以完结5万次以上循环。
关于恒压脉冲充电的总述
关于要求储能器材继续处于高荷电态的运用，例如后备体系，主张运用恒压脉冲充电法（PCM）。脉冲充电法可在恰当简略的电源办理环境中完结，并确保混合储能元件在主张限值与条件规模内安全作业。
脉冲充电是补偿自放电并防止常常或耐久过充的首选办法，能大幅改进储能体系的运用寿数。
脉冲充电（或称间歇充电）可运用由守时器操控的恒压源来完结。电压源需求进行精确调理，以习惯储能体系的充电电压。
典型的作业程序包括五个进程（见图4）：
1. 初度充电进程确保有满意的电能供下一次后备操作（荷载）运用
2. 经过检测储能元件的开路电压（OCV）查看可用电能
3. 监测健康状况（SOH）
4. 施加充电脉冲，以补偿自放电和后备荷载
5. 从第2步重新开始
注： 第2-5步补偿自放电效应并经过这种涓流充电使储能元件坚持健康状况，一起还坚持更长的时刻。
标称电压
ENYCAP 196 HVC储能电容器由一个或更多独立电芯组成，各个电芯的额定电压UR为1.4 V。
因而，每个混合储能电容器为X个电芯以串联办法装备，额定电压UR为X * 1.4 V。
恒压充电
恒压脉冲充电
恒压充电是指经过在储能器材的端子上施加稳定电压UCVcharge进行充电的办法。关于恒压脉冲充电法，充电时刻别的还受开关SW1的约束，而SW1由恰当的算法操控。
关于所考虑的体系与电压，由此发生的充电电流Icharge取决于储能元件的荷电状况（SOC）。荷电状况越低，充电电流Icharge一般越高。
依据欧姆定律可断定：
1. 荷电状况越低，充电电流Icharge越高
2. 施加的电压UCVcharge越高，充电电流Icharge越高
依据第1点，充电电流会跟着荷电状况升高而减小。这是一种负面效应，因为充电时刻会因为充电电流减小而延伸。依据第2点，UCVcharge添加时Icharge也会添加，并因而缩短充电时刻。
但只需施加了源电压，UCVcharge升高就会导致高剩余充电电流。所以有必要确保体系在满充后不会过度充电。
约束条件
一切类型的储能元件都要求下列参数坚持在规范规模之内：
• 最大和最小充电电压
• 最大充电电流
• 荷电状况：有必要约束充电量Q = ∫ Icharge * dt，防止过充
• 温度
充电电流
Q = ∫ Icharge * dt应当加以约束，以防止过充（> 100 %荷电状况）。这样即可完结由守时器操控的间歇或脉冲充电法。
该进程还会约束极低剩余充电电流在长时刻内的负面影响，并确保产品具有最长的运用寿数。
待充电量可由充电源的“ON时刻”操控。需求依照产品规范挑选需求的电量Q = ∫ Icharge * dt。
最大充电电流一般由储能元件的类型和尺度而定。
ENYCAP适用以下参数：
针对UCVcharge添加的安全区已得到考虑，而且列于“充电电压”部分的表2。
充电电压（带温度补偿）
正确的充电电压依靠温度条件（见图1）。
温度影响充电电压的原因有二：
1. 电化学反响依靠温度条件
2. 电芯的内阻会随温度改变而改变
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显现了20 °C时规范装备的正确充电电压。
充电电压的温度补偿是一个优势，可确保在宽温度规模内的全功能作业，但不是每个运用都有必要这样做（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。这些状况下应考虑一些约束条件，以便在有必要支撑极宽温度规模时延伸运用寿数。
假如充电电压彻底不行调理，则应设置充电的上限电压及温度限值；一般可设置为每电芯1.4 V和60 °C（图2）。
在较低温度时运用该固定电压进行充电不会危害电芯。但在较低温度时，充电功率下降且混合电容器无法满充。
图2显现了在仅能供给每电芯1.4 V充电电压状况下的限制。
图2 – 每电芯1.40 V充电电压与温度的联系
如能供给两种或三种充电电压，则有或许在整个温度规模上完结逐渐迫临（见图3）。
图3 – 三种电压状况下的逐渐迫临
脉冲充电法
流程图
图4 – 运用脉冲充电法的后备体系的作业流程图
开路电压查看
有必要守时丈量开路电压（OCV）。假如每个电芯的开路电压低于1.29 V，则有必要施加初度充电循环（见图1）。
每秒丈量一次现已满意。依据电路状况，添加丈量次数会形成额定的漏电流，应防止呈现这种状况。
正常作业/保护充电
短时充电脉冲（一般每隔约6-12小时继续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）。
操控保护充电及充电量的最简略办法是运用守时器。每个充电脉冲往后，OVC将在“源OFF”阶段期间“歇息”（relax）。
这种脉冲充电（或称间歇充电）形式是或许的，因为ENYCAP 196 HVC混合电容器的电荷坚持力（低自放电率）优于传统双电层电容器。
图5 – 典型的保护充电 – 充电脉冲使荷电状况处于界说的高水平。OVC 歇息取决于荷载状况和自放电。关于典型的后备运用，荷电状况有必要高到足以满意电能需求。
关于总作业时刻，十分短的充电周期可添加充电功率和最小化总过充电量。间歇或脉冲充电运用这些优势来最大化储能元件的寿数。70%以上的荷电状况足以满意运用的额定及规则电能需求。
关于一个电芯，这个值是115 J / HVC 90 F、17.5 J / HVC 15 F和4.1 J / HVC 4 F。
该可用电量可以坚持最高寿数、循环稳定性及快速充电才能。
图6中的比如是196 HVC 90 F 4.2 V，在保护充电形式下作业25天（45°C）。保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个小时进行保护充电1分钟（45 °C）
图6a – 6小时后的首个保护充电脉冲（1分钟）（90 F 4.2 V体系示例）
每天充电5%现已满意且不会使混合电容器因过充而加快老化。有必要考虑或许发生的额定漏电流。主张在电芯电压降至低于1.29 V时进行充电，以便使荷电状况快速回到方针水平。这可经过施加一个额定的“初度充电”循环而完结（见“初度充电”章节）。这种由电压触发的充电是一个安全特性，可确保满意高的荷电状况。
1.29 V的电压值与温度无关。开路电压值低于1.29 V的状况的一个比如是在意外高温时的自放电添加。
初度充电
当充电量超越标称电量的5%时就需求初度充电。图4流程图中的5-15分钟“ON时刻”是恒压充电的典型时刻规模，详细取决于运用的电能需求。
初度充电可使混合电容器足以满意下次运用的要求。假如所需电能明显少于规则的每电芯115 J（例如90 F电芯），则可削减“ON时刻”。
在后备运用之后或在体系停电几天或几星期之后很或许需求初度充电。
图7 – 典型的加电和正常作业周期。需求进行初度充电来树立正常作业所需的方针荷电状况水平。
别的，在贮存后的体系初度加电时也主张完结一个初度充电循环。在此状况下，初度充电进程亦称“条件”充电。在长时刻贮存之后，混合储能元件或许处于未界说的荷电状况。所以第一步先充电很重要。
图8中比如显现了HVC 90 F 4.2 V体系在快速充电形式下的初度充电。5分钟即可为下一次后备运用充入满意多的电量，无需过充。因为其具有杰出的电荷坚持力，有或许几小时后才需求运用短时保护充电脉冲进行再次充电。
典型状况为15分钟的“ON时刻”。“ON时刻”有必要满意长，以便ENYCAP 196 HVC储能体系有满意的电能完结接下来的作业周期（例如后备运用）。
图8 – 初度充电的前15分钟（90 F 4.2 V体系示例）
总结
主张运用简略的守时器操控恒压办法进行间歇式充电，以确保ENYCAP 196 HVC混合电容器的最佳功能和长运用寿数。
方针是坚持高荷电状况，以便满意后备运用的需求，一起最小化不必要的过充。
在后备运用之后，因为立异的混合式化学电芯，可快速对储能元件进行充电。
假如需求更多电能来供给牢靠的后备支撑，ENYCAP 196 HVC%&&&&&%器是抱负的解决计划。
