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混合电容器的恒压(CV)脉冲充电(四)

2020.10.26

  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。

电源管理解决方案实例讲解:混合电容器的恒压(CV)脉冲充电

  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。

电源管理解决方案实例讲解:混合电容器的恒压(CV)脉冲充电

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

电源管理解决方案实例讲解:混合电容器的恒压(CV)脉冲充电

  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。


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