超级电容器进展

卡都从中受益，如远程光学扫描器。

图1 超小型超级电容

无线传输中的一个重要问题是在传输脉冲速率下的电容量效率。当传输脉冲速率和（或）占空比周期增加时，许多具有很高直流电容的超级电容器都会受到电容量维持效率的影响。有些超级电容器所用的质子薄膜系统提供了很高的电容量效率，这就使高占空比的无线传输（例如，GPRS-8到GPRS-10）能够使用更低直流容量的电容（这也降低了设备涓流充电的能量裕量）。此外，这些应用中电容器的额定耐压范围（3.6～5.5V）表明，脉冲超级电容器可以用在GSM芯片（耐压3.5V）、锂离子电池（耐压4.5V），或者DC/DC转换器（5.5V）中。5.5V电压的使用可以省掉额外的电路，或者其他次级电路（如LDO等）。

超级电容器可以被用在相当苛刻环境中工作的数据记录设备上，例如，点货设备，或者包裹检测器等。这些设备的工作环境温度范围非常宽，而且还会受到冲击和震动，有时还会发生落地的情况。而人们主要关心的不仅仅是设备会不会摔坏，更重要的是会不会发生数据丢失。在只依靠电池工作的设备中，“电池接触声”的出现可能预示着一些关键数据丢失了，通过将超级电容器牢固地焊接在电路中，就不会在工作过程中由于严重的冲击而出现电源中断的情况。

坚固的等级和电气特征表明这些超级电容器可以支持许多需要瞬时功率电流并使用电池的“工业级”应用，包括远程安装和自动阀门的无线控制、自动计量系统、远程射频标签（RFID）阅读器和远程安保系统等。在这样的系统中，主要的供电电源可能不是普通电池，而很可能是太阳能电池。

另一种正在出现的应用是无须电池供电的设备。在大多数系统中，当超级电容器作为辅助能源设备时，如果只需要涓流充电，那么就有可能不需要主电源（或者太阳能电池）。而从压力到感应器件，它们可以通过多种振动和运动方式产生能量。新的能量采集系统已经可以用在任何有机械振动的系统中，而且能够提供输出电压给储能设备。在这些应用中，质子薄膜也具有另外一个优点，即更高的额定耐压，7～15V中的任何值都能达到，而与其他类型的超级电容器串联使用时也不需要平衡电阻。

正如前面所讨论的，在电容器中存储的能量是电压平方的函数。在所有设计用来存储能量的系统中，更高的电压可以实现更高的效率。这样系统中的电容器具有两个功能：
1 存储收集到的能量并提供电流给任何远程设备。
2 在无线设备中，高电容量的维持是质子薄膜技术为系统提高效率的另一种途径。

脉冲超级电容从近10年前问世以来，已经走了很长的路，从消费类应用到远程工业系统。下一个10年，它们将会是普遍使用的电介质类型器件。