锂电池在超级电容智能水表中的应用

锂电池在智能水表超级电容中的应用

 

传统的智能水表在打开和关闭水阀时，一般都配备锂电池。锂电池的优点是重量轻、能量高、自放电率低。即便如此，由于智能水表没有充电电路规划，锂离子电池在一定时间内无法为控制电路供电，因此必须更换。对于水表制造商和自来水公司来说，为客户更换电池或水表是一项繁琐的工作。更大的风险是，电池电量的缺乏是随机的，如果不能准确及时的监测电池电量，将无法牢固的关闭水阀，形成开票、放水等现象。这是内置锂电池的智能水表的致命缺陷，直接影响到它的实现和应用。为了解决这个问题,一个水表制造商计划很多计划,如:尽可能减少能耗,在10 ua静态控制泄漏,确保电池可以使用超过5年,规划和元的电路设备的选择提出了更高的要求,增加的困难计划和产品测试的过程中,人民币资本设备增加了。如果增加可靠的电池监控电路，也会增加成本。

 

为了解决这一制约智能水表发展的瓶颈问题，多家厂商已经测试了一种新的方案，即智能水表用超级电容代替锂电池。超级电容器是一种被动的设备的批量生产近年来,电池和电容器之间,一个大电容电流快速充电和放电的特点,也有一个电池储能特性,在一起,重复使用完整的长,放电时使用移动电子导体()之间,而不是依赖于化学反应释放电流,电源供应设备。超级电容器的特点与电池相比,超级电容器具有以下特点:1、低等效串联电阻(低ESR),功率密度(功率密度)是数十倍的锂离子电池,适用于大电流放电,(4.7 F电容可以释放瞬时电流18岁以上)水表阀门的控制电动机或电磁阀打开安全提供保证。2、寿命长，充放电50万次以上，是锂离子电池500次，是镍氢电池和镍镉电池1000次，如果超级电容器每天充放电20次，连续使用可达68年。3.可大电流充电，充放电时间短，充电电路简单，无记忆效果。4、无保护，可密封。5、温度范围广-40℃~ +70℃，一般电池为-20℃~ 60℃。在智能电表中应用超级电容的计划是用超级电容替代锂电池，超级电容封装在电表中，由外部干电池供电，而智能电表使用的是锂电池。通常情况下，干电池为水表电路提供所需的能量，并为超级电容器充电。当水阀打开时，首先测试超级电容器，看它是否能储存足够的能量。如果它不能储存足够的能量，水阀就不会打开。如果外部电池不能提供关闭水阀所需的能量，则超级电容器将提供关闭水阀所需的能量。就像一个储水罐，在没有水的情况下，它通常会储存水并供应必要的水。智能水表中的超级电容的优点本方案明显优于之前的方案，优点如下:另一方面，超电容器的大电流放电特性保证了水阀关闭的可靠性。当外部干电池缺电时，超级电容中储存的能量仍可用于关闭水阀。3.曾经盲目追求的漏电电流目标主要是为了保证电池的寿命。切换到超级电容后，漏电流目标变得不重要。如果电池电量不足，用户可以随时更换。这样不仅简化了电路规划，减少了产品出厂检验过程，也降低了产品的成本。

 

(3)结论:本方案克服了现阶段智能水表的不足，为智能水表的发展开辟了新的道路。实践证明，该方法是可行的，值得大力实施。