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　　储存介质

　　了解众多系统需要备用电源后，随之而来的问题是：此类备用电源的储存介质有哪些选择？传统选择是电容和电池。

　　可以说，电容技术在电力传输和配送应用中发挥重要作用已有数十年之久。例如，传统的薄膜和油基电容的设计能实现很多种功能，包括功率因数校正和电压平衡等。但是，过去十年中进行了大量的研究和开发，使得电容设计和容量有了显著进步。这些先进的电容被称为超级电容，非常适合用于电池储能和备用电源系统。超级电容的总储能量有限，但其能量密度非常高。此外，超级电容具有快速释放高能量并快速充电的能力。

　　超级电容不仅结构紧凑，而且稳健可靠，可满足备用电源系统的要求，应对上面所说的短期电源丧失事件。另外，超级电容很容易并联或串联堆叠，甚至采取串并联组合，为终应用提供必要的电压和电流。然而，超级电容不仅仅是具有非常大容值的电容器。与标准陶瓷电容、钽电容或电解电容相比，同样尺寸和重量的超级电容具有更高的能量密度和更大的电容。虽然超级电容需要特殊维护，但在需要高电流/短时备用电源的数据存储应用中，其 甚至可以替换电池。

　　此外，超级电容还可用于各种需要高突发电流或短暂备用电池的高峰值功率和便携式应用中，例如UPS系统。与电池相比，超级电容以更小的尺寸提供更高的突发峰值功率，并且充电循

　　环次数更多，工作温度范围更宽。通过降低超级电容的上截止电压并避免高温(> 50°C)，可以限度地延长超级电容的使用寿命。

　　另一方面，电池可以储存大量能量，但在功率密度和输送方面有局限性。电池内部会发生化学反应，故其充电循环次数很有限。因此，如果要在较长时间里输送适量功率，那么电池有效，而让电池非常迅速地输出大电流，则会严重缩短其有效使用寿命。表1总结了超级电容、普通电容和电池的优缺点。

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　　我们日常生活中使用的无处不在的手持电子设备中可以很容易找到一些明显的例子。由于可靠性至关重要，手持设备采用轻便电源精心设计，可在一般条件下可靠使用。但是，再精心的设计也无法防止人们的误操作。例如，手持便携式扫描设备从工厂工人手中掉下，导致其电池摔出来。这些事件在电子学上是不可预测的，如果没有某种形式的安全网——即某种短期电力保持系统，其中储存有足够的能量来提供备用电源，直到电池被更换或数据存储到性存储器中——存储在易失性存储器中的重要数据将会丢失。此例清楚地说明了电子系统需要其他形式的电源，以便在主电源中断时有电可用。

　　在汽车电子系统中，有许多应用需要用到连续电源，哪怕汽车处于驻车状态（发动机未运转），例如遥控无钥匙进入、安全、甚至个人信息系统。这些系统通常包含导航、GPS定位和eCall功能。很容易理解为什么这些系统即使在汽车不行驶时也必须保持开启，因为这些系统的GPS必须始终在线以用于紧急和安全目的。这是必然的要求，以便在必要时可由外部操作员激活基本控制。

　　考虑eCall系统（以美国通用汽车公司的OnStar?系统为例），其在全球的新车上越来越普遍，许多制造商的各系车型上均已装备这种系统。事实上，欧洲强制性要求2018年3月31日之后出售的所有新车和轻型卡车都必须装备此类系统。这是一项相当简单的技术：当发生碰撞，汽车安全气囊打开时，eCall系统自动联络应急服务。它通过GPS将时间、位置、汽车类型和所用燃油种类传递给有关机构。同时在该系统激活后，您可以利用汽车中的麦克风与呼叫处理人员直接通话。eCall系统可以告知事故发生时您沿哪个方向行驶，以便有关机构知道需要从道路哪一边进入事故现场。所有这一切让救护车、警察和消防员能够在事发后尽快到达现场，并掌握尽可能多的信息。个人通过按下按钮也可以激活eCall，因此如果有人生病（或在碰撞中受伤，但安全气囊未打开），仍然可以轻松呼叫帮助。