超级电容器是一种不可缺少的电子元件在当今的许多物联网应用中。这一点尤其正确，因为许多物联网设备越来越多地将板载能量收集设备集成起来，作为延长电池寿命的手段。这类系统通常使用超级电容和电池作为两个独立的组件共同为设备供电。
物联网公司西达斯(Xidas)现在正将这种常见的设计做法转变为其最新产品将锂离子电池和超级电容放在一个设备里。
能源收集物联网对超级电容器的需求
虽然物联网中的能源收集技术似乎是一个可持续的解决方案，这些电源对于持续供电是不可靠的。由于没有存储元件，该装置只有在收集能量时才能工作;对于太阳能收集，一个设备只能在白天工作!
在许多设备中，可充电电池是解决这个问题的一种方法。但是物联网，一种本质上低能耗的技术，是独一无二的。这些设计通常涉及射频通信，采用IEEE 802.15.4 (Zigbee)、802.11 (WLAN)或GSM/GPRS等协议。这些协议在无线网络中传输数据时需要明显更高的峰值功率，而且峰值出现的频率很高。
物联网设备在传输时会经历功率脉冲。图片由媒介
这就是超级电容胜过电池的地方:它的充放电速度比标准锂离子电池快得多。此外，巨大的电压峰值会使电池的电压骤降到不可用的水平，并损坏电池。这使得超级电容器比锂离子电池更适合提供高频脉冲。
超级电容器将充当缓冲器，储存射频活动所需的能量。
超级电容器和电池——天生一对?
虽然超级电容在某些方面打败了电池，一个超级电容器本身是不够的。通常，超级电容器不像锂离子电池那样适合长期存储，因为它们的高放电率。当能量收集设备(如太阳能电池板)不能发电时，这就成了一个问题，而且能量必须长期储存——不仅是为了峰值功率，也为了支持设备的总体运行。
超级电容器与锂离子电池的性能对比。图片由Maxwell Technologies和电池大学
因此，在大多数能量收集物联网设备中，可充电电池将增强超级电容器。通常情况下，电池会通过给超级电容低功率充电来工作，然后当需要功率爆发时，超级电容可以提供所需的能量。如果需要的峰值功率超过了电池所能提供的功率，那么电池就可以用低功率给超级电容充电，超级电容就可以产生高功率的脉冲。
通过这种方式，可充电电池(即锂离子电池或锂锂电池)的优点与物联网设备中的超级电容的优点相结合。
西达斯宣称这两个世界都是最好的
专注于物联网解决方案的西达斯(Xidas)提出了一种新颖的设计结构，可以增强可充电电池和超级电容的共生效益。与其把电池和超级电容分开，为什么不把它们集成到一个储能设备中呢?
新rhb - 1530。图片由神父
该公司解释说，新的RHB-1530集成了脉冲电容和可充电锂电池即使在-40°C到85°C的极端温度下，也能产生大的脉冲放电能力。该设备旨在提供可充电电池和超级电容的功能，以简化设计和减少BOM。
rhb - 1530规格。图片由神父
根据数据表，该设备有240毫安的电容在4.1 V，脉冲电流容量3000 mA，最大放电终端电压2.5 V。这些规格可能预示物联网需要适应峰值功率需求，同时保持可使用的电压水平。
正在进行的物联网电力讨论
近几个月来，为物联网设备供电一直是一个滚动的设计话题。而Arm最近宣布了它的计划将RFID技术用于“无电池物联网”，像e-peas和Sequans这样的小公司已经做到了结合了基于光伏电池的集成电路和双电池超级电容，以及LTE-M/NB-IoT模块，实现“不间断、零维护”的电力。
另外，像Innophase这样的公司正在研究多协议模块，以解决Wi-Fi在电池供电的物联网设备上的高功耗挑战。研究人员也对推进超级电容器技术表现出了浓厚的兴趣，并进行了一些调查充电快超级电容器和其他研究为移动电子设备延长电池寿命的轻质超盖材料。
西达斯将超级电容器与可充电电池结合在一起的技术进步，代表了创造更小、更简单、更高效物联网设计的另一种方法。
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