超级电容的几种典型应用介绍

第一种典型应用：小功率短时后备电源

1、电表RTC时钟保持

智能电能表在电池故障或更换过程中，为保持其内部RTC电路在指定的精度下持续工作，选用超级电容器作为RTC后备工作电源。超级电容器不仅可以满足智能电能表-40℃~+85℃的严苛工作温度要求，其超长的工作寿命也为智能电能表长期可靠运行提供了可靠保障，更为重要的是，超级电容器自身可观的比能量和相对简洁的充放电管理电路设计，极大地简化了RTC后备电源的设计。在原有锂电池基础上，超级电容器是十分理想的后备电源补充。当然，超级电容器也广泛应用于其他类型MCU的RTC保持。

目前，国网智能单相表已明确提出使用超级电容作为RTC保持后补后备电源，保持RTC电路准确运行 48 小时以上，以实现内置电池可更换的目的。

可更换电池型智能单相表RTC用超级电容器应满足以下要求：

1、 无漏液隐患，避免“漏液”腐蚀PCB构成整表故障；

2、 强环境适应性，防水防潮、防腐蚀，温度范围宽，在-40℃~+85℃内可靠工作；

3、 超长使用寿命，可达到16年工作寿命；

4、免维护，无需额外人工维护，一次安装，全寿命周期使用；

5、 环保型储能器件，大规模生产和使用不会造成环境污染。

2、掉电数据保护及通信辅助

目前主要有电力行业（故障指示器、集中器、FTU/DTU 等）、车载行业（行车记录仪、轨迹记录仪等）；

1、故障指示器：采集单元（探头）CT 取电存于超级电容，掉电后使用超级电容作为后备电源供电进行通 信（GPS）；

2、集中器和采集器：国网要求集抄时，掉电后要求运行3分钟，保证通信稳定，使用超级电容而不选用电池，是因为电池在户外的环境寿命衰减较快，寿命难以满足集中器的寿命使用时间，另外，超级电容能够保证通信时需要的脉冲电流，合众汇能可根据客户的实际设计情况及余量选择，推荐合适的技术方案。

3、行车记录仪：分为前装及后装，前装一般是指车辆出厂的时候安装好，后装是指车辆出厂后终端客户根据实际需要自行选装，行车记录仪需要后备电源以确保记录的数据完整，特别是在车辆碰撞而断掉主控电源的瞬间，之前绝大多数行车记录仪选用电池作为后备电源，但是车内高温使电池的寿命骤减，同时，使用电池还有爆炸起火的风险，尤其是，高端的行车记录仪陆续选用了超级电容作为后备电源。

其他：类似的应用还有充电桩、商用收款机等，主要还是实现掉电数据保护；

第二种典型应用：支撑瞬间功率

1、智能水、燃气表关阀

超级电容在智能水气表中主要是实现关阀的功能，水表中一般会选用电池与超级电容并联使用，因为水表在开关阀门的瞬间往往需要较大的瞬间启动电流，家用智能水表在 150mA 上下，使用电池时，随着时间的推移，电池的放电能力下降，对于这样的瞬间电流往往无法及时响应，电池通过把电能存到超级电容，通过超级电容实现该瞬间功率支撑，达到可靠关阀的目的，同时，在某些通信场合，超级电容还实现通信瞬间脉冲电流的支撑，该行业常见的应用型号有 。

2、车辆启动

车辆启动使用超级电容主要是利用超级电容的以下 2 点：

1、 较宽的温度适用范围：-40℃~70℃，尤其是低温性能表现优异；

2、 瞬间功率特性好：可以瞬间放出大电流； 汽车的蓄电池在气温较低的时候，基本上很难瞬间放出大的电流，特别是在北方，气温在零下 20℃以下的时候，蓄电池基本上没有能很好地解决汽车启动的瞬间需要的大电流，这时超级电容正好能够满足该应用需求。

3、 医疗 X 光机

医疗 X 光机在曝光拍照的瞬间功率会很大，对于移动 X 光机，一般会有备用电池，使用电池时，如果频繁使用 X 光机曝光的话，电池会因为瞬间大电流放电的冲击而导致寿命，甚至因为电池无法及时相应所需的电流脉冲以至于拍照不清晰，对于市电式 X 光机，启动拍照时瞬间大电流对电网的冲击也很大，容易

导致电网电能质量变差及其它问题。使用超级电容的瞬间功率特性可以满足X光机拍照的瞬间所需的电流，从而解决以上问题，此类应用往往需要结合实际情况而设计相应的电容方案。

4、 港口吊机

港口吊机在刚吊起的瞬间需要极大的电流，与 X 光机有类似的问题，超级电容也是解决了相应的问题。

第三种典型应用： 工业储能及能量回收

1、微网储能

微网储能使用超级电容主要是存储能量；

2、 太阳能储能

太阳能储能或与太阳能相关的应用主要是用超级电容收集弱小电流的能力。

3、风力变桨

风力变桨出来的不稳定电流很难保证电池需要的充电特性，频繁的电流冲击极容易把电池等损坏，超级电容有较好的功率特性及弱小电流收集能力，而且温度适用范围宽，寿命长，正好能用来处理风力变桨产生的冲击。