超级电容案例分享(1)——解决小型设备电源输出问题

我是进行小型通讯设备研发的技术人员。目前正在设计孩子和老年人携带的、可以探知位置的GPS跟踪器。是通过远程智能手机等终端发送命令,反馈位置信息的设备。

想要使用1块纽扣型电池,但是为了确保在信号不好的地方能够准确发送信息,需要大的峰值输出。使用1块纽扣电池的话,可知峰值输出不够。尽管如此,如果更换成输出大的电池,则电池尺寸也会增大,虽然可以实现输出,但主体的尺寸变得太大。是否有什么好的解决方法呢?

能够在小型设备需要峰值时毫无保留地辅助必要的大的输出

GPS跟踪器是将GPS卫星获得位置信息通过移动电话的电话网等,通知给遥远地方的电脑和智能手机。现在已经广泛用于汽车、货物以及人的追踪,在信号不好的区域很难发送位置信息。为了监视孩子和高龄者的行动使用时,即使是在信号不好的区域要希望能够准确发送所在位置。此时,如果GPS跟踪器本身具有很强的电力输出的话,就能够解决信号差的问题,发送位置信息(范围外除外)。但是,考虑峰值输出设计电源时,就有电源尺寸太大、成本太高……的问题。

考虑峰值输出设计电源的话,电源尺寸就会变大优先考虑电源尺寸的小型化,就无法实现峰值输出

此时就是发挥超级电容(EDLC/Supercapacitor)作用的时候。作为辅助电源使用,仅在必要的时候可以获得大的输出。村田把这个技术称为「峰值功率辅助(峰值输出辅助)」。

超级电容与同样用于储存放出电力的陶瓷电容器和电解电容器相比,具有大容量的特征。此外,与普通电池相比,是高功率、使用寿命长的蓄电装置。因为小型设备对空间有要求,所以电源节省空间化是设计时的难题。一方面,通信设备等要求峰值输出大的倾向越来越明显。

GPS跟踪器也是其中的一个。在类似案例中,通过在纽扣电池等主要电源上并联EDLC,通过电源预先给超级电容充电,能仅在峰值输出放电的瞬间,提供大的输出。前面提到的在信号不好的区域发送信息等,这个构造在GPS跟踪器要求峰值输出的课题上也同样能发挥作用。而且与传统的圆柱型和纽扣型超级电容相比,村田的超级电容具有高能源密度的同时,薄2.2~3.7mm且尺寸只有2.1cm×1.4cm左右。通常安装在包、汽车方向盘部位的GPS跟踪器是手掌大小的比较多,村田超级电容完全能够安装在这些物体上面,非常适合作为辅助电源使用。

电源尺寸不变,瞬间辅助峰值输出超级电容

GPS跟踪器上结合峰值功率辅助的话,就可以用于在信号差的地方需要发送位置信息的案例,比如野生动物的追踪等用途。此外,放光时需要高输出的摄像头等光学设备LED闪光灯、手持电钻等便携且需要快速驱动的小型设备等,峰值功率辅助在通信设备以外的使用也非常活跃。

想给GPS跟踪器等小型设备的电源供电,村田的超级电容将帮您解决类似难题。

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