超級電容測試之超級電容在智能電表上的應(yīng)用

　　目前，國內(nèi)電度表功能日益智能化，在這個網(wǎng)絡(luò)信息高速發(fā)展的時代，以前上門查電收費的方式在一步一步被網(wǎng)絡(luò)查看用電信息，銀行交費的方式所取代，因此長期數(shù)據(jù)保存及顯示功能是*的，現(xiàn)在大部分電表中采用的是各種電池來給時鐘芯片和斷電保護提供電源，通過對超級電容器特性的研究使用超級電容器*可以實現(xiàn)該功能，并且比使用電池更有優(yōu)勢。

　　超級電容與電池進行比較，有如下一些明顯特性：

　　1、超低串聯(lián)等效電阻（ESR），功率密度(Power Density)是鋰離子電池的數(shù)十倍以上，適合大電流放電。

　　2、超長壽命，充放電大于50萬次，是鋰離子電池的500倍，是鎳氫和鎳鎘電池的1000倍，如果對超級電容每天充放電20次，連續(xù)使用可達(dá)68年。

　　3、可以大電流充電，充放電時間短，對充電電路要求簡單，無記憶效應(yīng)，超級電容器充電是雙電層充放電的物理過程或是電極物質(zhì)表面的快速、可逆的化學(xué)過程，可采用大電流充電，能在幾十秒到數(shù)分鐘內(nèi)完成充電過程，是真正意義上的快速充電。而蓄電池則需要數(shù)小時完成充電，采用快速充電也需要幾十分鐘。

　　4、溫度范圍寬-40～+70℃。

　　5、體積小，外形緊湊，便于安裝，節(jié)省空間，免維護，可密封。

　　6、可以在*放電狀態(tài)下存儲，而過度放電對許多充電電池都是有害的；

　　7、使用安全、方便、綠色環(huán)保對環(huán)境無害。

　　一、在智能水表中的應(yīng)用（組合5.0V/0.47F或5.5V/1F）

　　傳統(tǒng)的智能水表，在控制水閥開啟和關(guān)斷時，普遍采用的方法是內(nèi)裝鋰電池。鋰電池的優(yōu)點在于重量輕、能量大、自放電率低等。雖然如此，由于智能水表都沒有設(shè)計再充電電路，鋰電池使用到一定時間后，將無法為控制電路提供能量，不得不更換電池。上門為用戶更換電池或水表，這對于水表生產(chǎn)廠家和自來水公司來說都是一件繁瑣的事。更危險的是，電池電量不足的情況出現(xiàn)是隨機的，如果不和及時的監(jiān)測電池電量，將無法可靠的關(guān)斷水閥，造成無法計費、逃水現(xiàn)象等情況出現(xiàn)。這是內(nèi)部安裝了鋰電池的智能水表的致命缺點，直接影響到它的推廣和使用。為了解決這一制約智能水表發(fā)展的瓶頸問題，可以用超級電容代替鋰電池應(yīng)用于智能水表。超級電容是一種無源器件，介于電池與普通電容之間，具有電容的大電流快速充放電特性，同時也有電池的儲能特性，并且重復(fù)使用壽命長，放電時利用移動導(dǎo)體間的電子（而不依靠化學(xué)反應(yīng)）釋放電流，從而為設(shè)備提供電源。這種方案是用超級電容替換鋰電池，封裝在水表中，同時外接干電池供電。平時干電池提供水表電路所需能量和對超級電容充電，在需要開啟水閥時，先檢測超級電容是否存儲足夠能量，如果沒有存儲足夠能量，將不開啟水閥，當(dāng)檢測它存儲足夠能量時，由外接干電池提供能量將水閥開啟；在需要關(guān)斷水閥時，如果外接電池不能提供能量將水閥關(guān)斷，那么超級電容將在此刻提供能量來關(guān)斷水閥。如同一個儲水箱，平時將水存儲起來，在停水時提供必要的水。