1 系统说明

可靠性和从电网中断状态快速恢复的能力是智能电网的基本要求。具有先进抄表基础设施 (AMI) 网络的智能电表必须能够在没有主电源的情况下持续运行一小段时间以提醒公用事业运营商已发生停电，并提供一个清晰的地图以指明实际的服务中断范围。这样一来，运营商就能够诊断根本原因，部署资源并安排人员来修复问题，以及尽快为用户恢复服务。

这一系统要求让智能电表的开发人员面临设计挑战。电表必须有足够的本地能量存储空间，能够在足够长的时间内为 AMI 网络供电，以便所有电表端点都能够向公用事业中心机构报告自身的状态；这一过程会需要几分钟时间，具体取决于所涉及的地理和网络拓扑。

在采用射频 (RF) 网状拓扑的 AMI 网络的常见情况下，每个电表节点都可充当任何其他节点返回中央机构的桥梁，因此，要求变得很清晰。为了确保任何断电的节点都能够报告停电状态，其他所有节点都必须准备好充当桥梁，并使断电通知“跳跃”到数据集中器前端系统或网状结构中的下一个节点。因此，在停电后的这段时间内，所有电表节点都必须完全正常运行。

为了满足这一要求，智能电表通常使用超级电容器来存储所需的能量。超级电容器提供每 cm³ 的良好能量密度，并在主电源恢复后立即轻松充电，因此与电池相比是更常见的选择。

智能电表开发人员必须平衡好系统在停电期间所需的可用能量与超级电容器及其所需充电和输出调节电路的系统成本。这种平衡的关键点在于尽可能增大从每个超级电容器中提取的可用能量。

本应用报告将详细介绍电表备用电源的拟议架构；该架构使用低功耗降压/升压转换器来管理超级电容器的充电并为系统提供最大可用能量。本应用手册是 PMP30693参考设计的配套文档。