如何用超級電容器為智能電表備用電源儲能？

備用電源對電子式電表斷電時保持運行至關重要，此設計采用超級電容器作為儲能元件，可在主電源與備用操作之間無縫轉換，用于電源中斷期間自動為電表提供備用電壓。

智能電表備用電源樣

采用超級電容器的電表備用電源原理圖

超級電容器的電容和電壓決定可用的備用電能。此設計可以持續70秒左右提供3.9V(200mA)穩定備用輸出電壓，直到輸出電壓下降。

由于超級電容器充電的電壓在2.7V和3V之間，因此，對于大多數應用來說有必要串聯連接幾個超級電容器。因此，必須平衡超級電容器；否則一個單元可能比另一個單元更多地充電，導致不相等的電容器老化，降低電容器組為應用提供所需能量的能力。

平衡超級電容器采用的方法包括：使用電阻器串的無源平衡，使用開關電阻器，使用齊納二極管和有源平衡。前三種方法會導致電阻器中的功率損耗，第四種方法是最有效的，但也是最貴的。

當超級電容器用于備用電源應用時，必須監控其電容和ESR，以確保能夠提供應用所需的能量。