智能電表中的元器件必須耗能很少,原因不僅是要節(jié)省成本和提高效率,也是為了確保在電池供電情況下,電表也能高效運行。電表用電池供電似乎是一個奇怪的想法,但智能電表必須在掉電情況下也能持續(xù)工作。
電表中電池備份的重要性與所在區(qū)域有關(guān)。例如在美國,如果停電,則沒有可測量的東西,因此幾乎不存在讓電表處于蘇醒狀態(tài)的需求。AnalogDevices公司的Strzegowski指出,印度的情況不同,一些規(guī)定要求系統(tǒng)中必須有兩支電池。一支電池為電表提供的能量可將讀數(shù)和信息保存24或48小時,并保持顯示屏點亮。另一支電池則要將電表信息保持至少兩年時間,防止電表被篡改。它將電表從電力線中移開,這樣電表電路中就沒有電壓,但電力仍然在電線中輸送。
電表的電池備份一般采用鋰/亞硫酰氯電池,它的自放電率為納安量級,存放壽命超過10年。Tadiran公司是此類電池較大的美國制造商。電池本身足以完成電表中數(shù)據(jù)的備份,但不能通過無線通信將數(shù)據(jù)發(fā)出去。有一種方案是用電池對一只超級電容作涓流充電。超級電容制造商Cap-xx公司應(yīng)用工程副總裁PierreMars解釋政府的規(guī)定如何影響電表:雖然電表接在主電力線上,有冗余電源,但電表不能用它來發(fā)送數(shù)據(jù)。
舉個例子,當在澳洲那里的規(guī)定是電表從用戶電力線中獲得的能量不能超過2W,所以它們需要用一只超級電容,為GSM突發(fā)通信傳輸提供能量,這需要0.6ms的突發(fā)6W功率,而平均功率不到0.75W.Mars指出,如果政府制定能源使用的規(guī)則,而不是限定較高使用功率,就不存在這個問題了。另外,超級電容還提供足夠作臨終遺言式傳輸?shù)墓β?,如當電力網(wǎng)中斷時,超級電容備份的電量夠作一次傳輸,警告電表已掉電。