超級電容在智慧型電表上的應用

2021-06-05 07:22:52 字數 1413 閱讀 3067

目前,國內電度表功能日益智慧型化,在這個網路資訊高速發展的時代,以前上門查電收費的方式在一步一步被網路檢視用電資訊,銀行交費的方式所取代,因此長期資料儲存及顯示功能是不可缺少的,現在大部分電表中採用的是各種電池來給時鐘晶元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完全可以實現該功能,並且比使用電池更有優勢。

1、超低串聯等效電阻(esr),功率密度(power density)是鋰離子電池的數十倍以上,適合大電流放電。

2、超長壽命,充放電大於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,連續使用可達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,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表面的快速、可逆的化學過程,可採用大電流充電,能在幾十秒到數分鐘內完成充電過程,是真正意義上的快速充電。而蓄電池則需要數小時完成充電,採用快速充電也需要幾十分鐘。

4、溫度範圍寬-40~+70℃。

5、體積小,外形緊湊,便於安裝,節省空間,免維護,可密封。

6、可以在完全放電狀態下儲存,而過度放電對許多充電電池都是有害的;

7、使用安全、方便、綠色環保對環境無害。

圖1是超級電容器為可以作為電表時鐘顯示的晶元ds1302作後備電源的電路圖,ds1302的vcc1接主電源,vcc2接超級電容正極,針對不同的電源備份系統,如可選擇不同的超級電容。由此原理可以用超級電容器還可應用在對微控制器,觸控螢幕等需要時鐘保持或資料的保持電路中。聯絡**13500462553qq交流916649192超級電容器在智慧型水表上的應用

一、在智慧型水表中的應用(組合5.0v/0.47f或5.5v/1f)

傳統的智慧型水表,在控制水閥開啟和關斷時,普遍採用的方法是內裝鋰電池。鋰電池的優點在於重量輕、能量大、自放電率低等。雖然如此,由於智慧型水表都沒有設計再充電電路,鋰電池使用到一定時間後,將無法為控制電路提供能量,不得不更換電池。上門為使用者更換電池或水表,這對於水表生產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是隨機的,如果不精確和及時的監測電池電量,將無法可靠的關斷水閥,造成無法計費、逃水現象等情況出現。這是內部安裝了鋰電池的智慧型水表的致命缺點,直接影響到它的推廣和使用。為了解決這一制約智慧型水表發展的瓶頸問題,可以用超級電容代替鋰電池應用於智慧型水表。超級電容是一種無源器件,介於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,並且重複使用壽命長,放電時利用移動導體間的電子(而不依靠化學反應)釋放電流,從而為裝置提供電源。這種方案是用超級電容替換鋰電池,封裝在水表中,同時外接乾電池供電。平時乾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儲存足夠能量,如果沒有儲存足夠能量,將不開啟水閥,當檢測它儲存足夠能量時,由外接乾電池提供能量將水閥開啟;在需要關斷水閥時,如果外接電池不能提供能量將水閥關斷,那麼超級電容將在此刻提供能量來關斷水閥。如同乙個儲水箱,平時將水儲存起來,在停水時提供必要的水。

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