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電容器在智能水表上的應用

來源:凱美能源有限公司   2010年02月03日 11:42  

 

電容器在智能水表上的應用
              
一、在智能水表中的應用(組合5.0V/0.47F或5.5V/1F)
傳統的智能水表,在控制水閥開啟和關斷時,普遍采用的方法是內裝鋰電池。鋰電池的優點在于重量輕、能量大、自放電率低等。雖然如此,由于智能水表都沒有設計再充電電路,鋰電池使用到一定時間后,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,這對于水表生產廠家和自來水公司來說都是一件繁瑣的事。更危險的是,電池電量不足的情況出現是隨機的,如果不和及時的監測電池電量,將無法可靠的關斷水閥,造成無法計費、逃水現象等情況出現。這是內部安裝了鋰電池的智能水表的致命缺點,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展的瓶頸問題,可以用電容代替鋰電池應用于智能水表。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,同時也有電池的儲能特性,并且重復使用壽命長,放電時利用移動導體間的電子(而不依靠化學反應)釋放電流,從而為設備提供電源。這種方案是用電容替換鋰電池,封裝在水表中,同時外接干電池供電。平時干電池提供水表電路所需能量和對電容充電,在需要開啟水閥時,先檢測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,當檢測它存儲足夠能量時,由外接干電池提供能量將水閥開啟;在需要關斷水閥時,如果外接電池不能提供能量將水閥關斷,那么電容將在此刻提供能量來關斷水閥。如同一個儲水箱,平時將水存儲起來,在停水時提供必要的水。
圖2是應用示意圖。正常情況下,電池通過電阻R、二級管D1向負載和電容充電。電阻R的作用是限制電流過大,因為電容內阻很小,充電時電流較大可能造成電池損壞。二級管D1防止反向電流。當電池電壓過低,或突然斷電時(如取下電池),由電容繼續為電路提供電源,同時,電容存儲的能量足以關斷閥門。
 
      
 
 
 
 
 

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