超级电容器在智能水表上的应用
一、在智能水表中的应用(组合5.0V/0.47F或5.5V/1F)
传统的智能水表,在控制水阀开启和关断时,普遍采用的方法是内装锂电池。锂电池的优点在于重量轻、能量大、自放电率低等。虽然如此,由于智能水表都没有设计再充电电路,锂电池使用到一定时间后,将无法为控制电路提供能量,不得不更换电池。上门为用户更换电池或水表,这对于水表生产厂家和自来水公司来说都是一件繁琐的事。更危险的是,电池电量不足的情况出现是随机的,如果不xx和及时的监测电池电量,将无法可靠的关断水阀,造成无法计费、逃水现象等情况出现。这是内部安装了锂电池的智能水表的致命缺点,直接影响到它的推广和使用。为了解决这一制约智能水表发展的瓶颈问题,可以用超级电容代替锂电池应用于智能水表。超级电容是一种无源器件,介于电池与普通电容之间,具有电容的大电流快速充放电特性,同时也有电池的储能特性,并且重复使用寿命长,放电时利用移动导体间的电子(而不依靠化学反应)释放电流,从而为设备提供电源。这种方案是用超级电容替换锂电池,封装在水表中,同时外接干电池供电。平时干电池提供水表电路所需能量和对超级电容充电,在需要开启水阀时,先检测超级电容是否存储足够能量,如果没有存储足够能量,将不开启水阀,当检测它存储足够能量时,由外接干电池提供能量将水阀开启;在需要关断水阀时,如果外接电池不能提供能量将水阀关断,那么超级电容将在此刻提供能量来关断水阀。如同一个储水箱,平时将水存储起来,在停水时提供必要的水。
图2是应用示意图。正常情况下,电池通过电阻R、二级管D1向负载和超级电容充电。电阻R的作用是限制电流过大,因为超级电容内阻很小,充电时电流较大可能造成电池损坏。二级管D1防止反向电流。当电池电压过低,或突然断电时(如取下电池),由超级电容继续为电路提供电源,同时,超级电容存储的能量足以关断阀门。
企业信息
北京合众汇能科技有限公司是一家从事先进能源技术和产品的研发、生产与销售的高科技企业,主要开发与生产HCC系列有机高电压型双电层超级电容器(也称为超大容量电容器、法拉电容、双电层电容器、EDLCs等)。
HCC超级电容器产品具有体积小、容量大、功率高、温度特性好、寿命超长的特点,产品种类丰富,以卷绕圆柱式为主,兼顾方形、异型模组等多种超级电容器产品规格,涵盖了大、中、小型超级电容器,标准产品的容量从0.06F到10000F,可提供高达10万法拉大容量的特制超级电容器单体产品,并可为用户定制不同规格单体电容器、组合模组和相关能源控制系统。目前产品销售涉及到军工、电力、消费电子类、工业用电器、光电、太阳能、航天、运输、交通能源、等广泛领域。
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