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(shí)代，以前上門查電收費(fèi)的方式在一步一步被網(wǎng)絡(luò)查看用電信息，銀行交費(fèi)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(shí)鐘芯片和斷電保護(hù)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(shí)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(jìn)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(shí)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(shí)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(hù)，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(shí)，普遍采用的方法是內(nèi)裝鋰電池。鋰電池的優(yōu)點(diǎn)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(jì)再充電電路，鋰電池使用到一定時(shí)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(xiǎn)的是，電池電量不足的情況出現(xiàn)是隨機(jī)的，如果不和及時(shí)的監(jiān)測電池電量，將無法可靠的關(guān)斷水閥，造成無法計(jì)費(fèi)、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(diǎn)，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(shí)也有電池的儲能特性，并且重復(fù)使用壽命長，放電時(shí)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(shí)外接干電池供電。平時(shí)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(shí)，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(shí)，由外接干電池提供能量將水閥開啟；在需要關(guān)斷水閥時(shí)，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(shí)將水存儲起來，在停水時(shí)提供必要的水。