超級電容處理抄表的峰值功率

自動(dòng)抄表（AMR）系統提供了安全的雙向通信，是當前日益增長(cháng)的能源市場(chǎng)上適應性最強的計量系統。AMR系統搜集實(shí)時(shí)數據并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些信息傳輸到中央數據庫。AMR單元能夠產(chǎn)生準確的客戶(hù)計費，并向客戶(hù)提供停電、布線(xiàn)穩定性和自診斷等信息（如圖1所示）。

圖1 AMR系統搜集實(shí)時(shí)數據，并通過(guò)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將這些信息傳輸到中央數據庫。電表接入線(xiàn)路并從中獲取能量，但它還需要使用超級電容作為后備能源。天然氣表和水表都需要電池能源。但是如果不使用超級電容作為輔助，電池在低溫下很難傳遞能量，并會(huì )因高溫而老化

水表和天然氣表
最新的無(wú)線(xiàn)抄表不僅需要電源能夠有效地以恒定速率來(lái)運行內部元件，而且還要能夠處理單元的無(wú)線(xiàn)發(fā)射器所需要的峰值功率（如圖2所示）。這種類(lèi)型的功率需求會(huì )縮短大多數電池的壽命。

圖2 峰值功率需求會(huì )顯著(zhù)地縮短工作在極限溫度下的電池的壽命，并降低其工作性能。超級電容能夠在寬達40℃～85℃的工作溫度范圍內幫助電池供應所需的功率

當工作模式發(fā)生改變時(shí)，許多電池供電設備的峰值功率需求可能會(huì )遠遠超出電池的容量。有些需要大電流脈沖功率，而電池要提供這樣的功率，很難或不可能不增加性能故障風(fēng)險、縮短工作壽命、甚至提前出現電池故障。由于所采用的化學(xué)能量存儲機制會(huì )發(fā)生老化，電池都具有有限的生命周期。相反，超級電容采用靜電能量存儲機制，不存在磨損，所以實(shí)際上具有無(wú)限長(cháng)的生命周期。

傳統電池的另一個(gè)問(wèn)題是，它們具有很大的內部等效串聯(lián)電阻（ESR），從而無(wú)法始終如一地供應大功率脈沖。相比之下，超級電容的內部ESR很低，能夠供應大功率脈沖。

不足為奇的是，已應用到許多消費產(chǎn)品中的超級電容現在也使得自動(dòng)化的水表和天然氣表能夠工作更長(cháng)的時(shí)間。超級電容通過(guò)滿(mǎn)足AMR應用中的峰值功率需求，為補充和增加電池壽命提供了一種解決方案。在這些應用中，超級電容由主電源來(lái)充電，并在主電源出現故障或者需要提供峰值功率的時(shí)候發(fā)揮備份電源的作用。超級電容和電池并行工作，使用在那些既需要持續低功率放電以連續工作，又需要脈沖功率用于峰值負載的應用之中。