超級電容處理抄表的峰值功率
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
眾所周知，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/電容">電容的ESR相對較低，所以為源電池增加并聯(lián)電容能夠在脈沖功率期間幫助提供電源。將低ESR的超級電容與電池并行放置，能夠輕松地滿足幾乎全部所需的脈沖電流要求（如表1所示）。能量先是緩慢地從并聯(lián)的、ESR較大的電池傳出并給超級電容充電，然后在需要的時(shí)候以突發(fā)電流脈沖的形式從超級電容中傳出。傳遞完脈沖電流之后，在兩次脈沖式負(fù)載周期之間，超級電容將再次重新充電到電池的滿電壓。與電路中不包含超級電容時(shí)相比，上述做法將減輕電池的壓力，并將電池的總壽命延長到3倍或更多。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/180371.htm
除了改善峰值電流需求性能之外，超級電容還為電池供電AMR電路設(shè)計(jì)人員解決了由于其系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的電壓降導(dǎo)致的另一大難題。電壓變化太大會(huì)造成鋰電池的內(nèi)層衰竭，導(dǎo)致漏電流增加，并造成電池壽命縮短很多。除了滿足峰值功率需求之外，超級電容還通過發(fā)揮能量儲(chǔ)備的作用或者在出現(xiàn)功率損耗時(shí)執(zhí)行關(guān)鍵功能，以維持完整充電的狀態(tài)，從而防止出現(xiàn)大的電壓擺幅。
對AMR應(yīng)用下一步的考慮是使其能夠工作在40℃～85℃甚至更寬的工作溫度范圍內(nèi)。這些極限溫度將嚴(yán)重降低電池的工作性能，并且還會(huì)造成電池壽命縮短。當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，電池的內(nèi)阻會(huì)顯著增加。獨(dú)立的電池可能沒有足夠的功率可供發(fā)射機(jī)使用，從而會(huì)導(dǎo)致電池壽命縮短。
Cooper Bussmann公司PowerStor品牌的PM系列和M系列超級電容（如圖3所示）被設(shè)計(jì)用于AMR水表和天然氣表應(yīng)用。這些設(shè)備在很寬的工作溫度范圍內(nèi)具有極低的電阻，以滿足對這種類型抄表的嚴(yán)酷環(huán)境要求。
圖3 Cooper Bussmann公司的PM和M系列超級電容
電表
電表通常從輸入電力線中取電，但AMR電路需要保持供電，以便在主電源停電時(shí)保留信息。在停電時(shí)，通常不需要發(fā)射機(jī)功率，所以不需要電池。可以使用取值較大的超級電容為系統(tǒng)供電數(shù)小時(shí)或數(shù)天，直到電力恢復(fù)。當(dāng)然，也可以使用電池來提供這種功率，但正如前面所討論的，電池的生命周期有限，并且在足夠?qū)挼墓ぷ鳒囟确秶鷥?nèi)工作時(shí)會(huì)遇到問題，所以超級電容通常是最佳的臨時(shí)性電源解決方案。
盡管M系列和PM系列超級電容的電容值較大，可以維持電表運(yùn)行非常長的時(shí)期，但庫柏西熔（Cooper Bussmann）公司KR系列的紐扣型超級電容卻是許多電表安裝的選擇。紐扣型產(chǎn)品具有更大的ESR和更小的電容，但是因?yàn)樵陔娏€停電時(shí)通常不需要提供發(fā)射機(jī)功率，所以這些器件有足夠多的能量存儲(chǔ)和足夠低的ESR，能夠?yàn)殡姳砉╇姅?shù)小時(shí)或數(shù)天，直到電力線恢復(fù)供電。
評論