CN109586388A - 依赖于实际情况的超级电容器电压控制 - Google Patents

依赖于实际情况的超级电容器电压控制 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于在过程控制系统中操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路的系统和方法。控制器使得改电路将来自输入电源的电荷供应给超级电容器。该控制器还使得该电路将来自超级电容器的电荷供应给现场设备(诸如，致动器)。该控制器至少部分地基于与所述超级电容器相关联的检测到的温度来选择所述超级电容器将被充电到的电压；并且得所述电路基于所选的电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。

Description

依赖于实际情况的超级电容器电压控制
相关申请的引用
本申请要求于2017年9月29日提交的美国临时申请号为62/566,168的优先权，该申请的全部内容以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请一般涉及在过程控制系统中操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路。
背景技术
本文中提供的背景描述用于概括地呈现本公开的上下文的目的。目前指明的发明人的工作(在本背景技术部分中在某种程度上对其进行了描述)以及本描述中在提交时原本还不能作为现有技术的各方面既不明确地也不暗示地被认为是本公开的现有技术。
过程控制系统(如在化工、石油、工业或其他过程工厂中用于制造、精炼、转换、生成、或生产物理材料或产品的那些过程控制系统)通常包括一个或多个过程控制器，该一个或多个过程控制器经由模拟总线、数字总线或经组合的模拟/数字总线或者经由无线通信链路或网络通信地耦合到一个或多个现场设备的。可以是例如阀、阀定位器、致动器、交换器或变送器(例如，温度、压力、液位和流率传感器)的现场设备位于过程环境内，并且通常执行物理或过程控制功能(诸如，打开或关闭阀，测量诸如压力、温度等过程参数等等)以控制在过程工厂或系统内执行的一个或多个过程。
智能现场设备(例如符合公知的现场总线协议的现场设备)也可执行控制计算、报警功能、以及通常在控制器内实现的其他控制功能。通常也位于工厂环境内的过程控制器接收指示由现场设备作出的过程测量的信号和/或与现场设备有关的其他信息，并执行运行例如不同控制模块的控制器应用，这些控制模块作出过程控制决策，基于接收到的信息生成控制信号，并与正在现场设备(例如 和现场总线现场设备)中执行的控制模块或块协调。控制器中的控制模块通过通信线路或链路向现场设备发送控制信号，从而控制过程工厂或系统的至少一部分的操作，例如控制正在工厂或系统内运行或执行的一个或多个工业过程的至少一部分。通常也位于工厂环境内的I/O设备通常被设置在控制器和一个或多个现场设备之间，并实现其间的通信，例如通过将电信号转换为数字值来实现期间的通信，并且反之亦然。现场设备、控制器和I/O设备通常位于、设置或安装在过程控制系统或工厂的现场环境中。
超级电容器可在过程控制系统中被用于各种目的，例如在电力故障或电力短缺期间为现场设备提供备用电源。也就是说，用于为现场设备供电的输入电源可以是可变电源(诸如，太阳能电池板)，并且可能有时无法提供电力。当输入电源正常工作时，输入电源将为现场设备供电，并还为超级电容器供电。因此，在输入电源可用时，超级电容器可被充电，例如到为相应的现场设备供电所需的特定电压。然后，当输入电源不再提供足够的电力时，超级电容器可被放电，以便为现场设备供电。例如，在停电之际，超级电容器可向致动器供电，以在电力故障和/或电力短缺期间将阀驱动到预先配置的“安全”位置。通过这种方式，过程控制系统的安全性即使在电力故障和/或电力短缺期间也可得到维持。更一般地，超级电容器在过程控制系统中可用作各种应用中的备用存储设备或主要电力存储设备。
在老化(其涉及化学降解)之际，超级电容器可不再为过程控制系统中的现场设备提供备用电力。一般来说，超级电容器当在高温下工作时老化得更快。然而，在许多情况下，过程控制系统中的设备必须在相对较高的环境温度下操作。
发明内容
在一个方面，提供了一种操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路的方法。该方法包括：由处理硬件检测与所述超级电容器相关联的温度；由所述处理硬件至少部分地基于检测到的温度来选择所述超级电容器将被充电到的电压；以及由处理硬件使得所述电路基于所选的电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
在另一个方面，提供了一种操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路的方法。该方法包括：由处理硬件使得该电路在第一时间段期间将来自输入电源的电荷供应给超级电容器；由过程硬件检测与超级电容器相关联的温度的升高；以及，由处理硬件使得该电路在第二时间段期间至少部分地基于所检测到的温度的升高来降低超级电容器被充电到的电压。
在又一个方面，提供了一种系统，该系统包括：输入电源；超级电容器；现场设备；耦合到输入电源、超级电容器和现场设备的电路；以及，控制器。该控制器被配置为：使得该电路将来自输入电源的电荷供应给超级电容器；并使得该电路至少部分地基于与超级电容器相关联的温度的升高来降低超级电容器被充电到的电压。
附图说明
图1是耦合到输入电源、在高温下易受损坏的超级电容器、以及现场设备的示例电路的电路图。
图2是包含在高温下易受损坏的超级电容器的示例过程控制系统的电路图。
图3是操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路的示例方法的流程图。
具体实施方式
如上所述，当以越高温度操作时，超级电容器老化得越快。然而，在许多情况下，过程控制系统中的设备在高环境温度下操作和/或在操作期间加热。降低高温对超级电容器的老化的影响的一种方式是降低超级电容器被充电到的电压。然而，超级电容器必须维持足够的电荷以向过程控制系统的现场设备提供备用电力，这在较低温度下可能需要额外的电力。
本公开的系统和方法至少部分地基于超级电容器的温度来自动控制超级电容器被充电到的电压。例如，控制器在较高温度下可自动降低超级电容器被充电到的电压，并在较低温度下增加超级电容器被充电到的电压。当在高温下工作时降低超级电容器被充电到的电压将降低高温所具有的对超级电容器的老化的影响。因此，过程控制系统中的超级电容器的使用寿命可被延长。另外，当在较低温度下操作时增加超级电容器被充电到的电压将确保超级电容器可为过程控制系统中的现场设备提供足够的备用电力。
最初，可确定超级电容器的温度，并且至少部分地基于该温度，控制器能够确定超级电容器的适当目标电压。为此，控制器能够采用查找表，限定在温度与电压之间的比例关系的线性功能，限定在温度与电压之间的更为复杂关系的非线性功能，或者其他适合的算法。控制器可以重复该检测，并且在某些情况下，周期性地调整(例如，每分钟，每十分钟，每小时)。一般而言，控制器采用的算法可在较低温度下输出较高的目标电压，并在较高温度下输出较低的目标电压。然而，温度和目标电压之间的关系可能不是严格线性的。也就是说，在一些情况下，该算法可涉及滞后，并且因此，温度的特定升高或降低可能不会引起目标电压的任何变化。
因此，控制器可使用另一算法来确定需要充电还是放电来达到目标电压。一般来说，在超级电容器上的电压过低时需要充电，并且在超级电容器上的电压过高时需要放电。然而，该算法也可涉及滞后，并且因此，在某些情况下，当前电压和目标电压之间的特定差异可能不会导致电容器的任何充电或放电。当该算法确定输入功率可用并且需要充电时，控制器可以使得电容器被充电到目标电压。当该算法确定需要放电时，控制器可以使得电容器被放电到目标电压。控制器可以周期性地重复该过程(例如，每十分钟一次)。
另外，控制器可持续地(或几乎持续地)监视电源。如果输入功率失效，则控制器可以使得电源根据需要从超级电容器抽取电力给功率场设备，即作为备用电源。控制器可以被配置为在几毫秒内执行该过程，以防止现场设备在其已达到预配置的电源失效状态之前重新启动。
现转向附图，在图1中以高度简化的方式例示的示例电路100可包括输入电源102、在高温下易受损坏的超级电容器104、以及现场设备106。控制器108可包括专用集成电路(ASIC)或处理单元，其被配置为执行存储在计算机可读存储器上的指令。控制器108可监视并控制超级电容器104(或这种超级电容器的阵列)的操作的各个方面。例如，控制器108可控制与超级电容器104相关联的电流和电压。控制器108在一种操作状态下使得输入电源102使用降压DC/DC转换器110供电以对超级电容器104进行充电，并在另一个操作状态下使得升压DC/DC转换器112将来自超级电容器104的电力传输到现场设备106或通过分流电路耗散一些功率。例如，当输入电源102未能向现场设备106供电时，控制器108可使超级电容器104向现场设备106提供备用电力。转换器110和112不需要作为分开的模块来提供，并且在一些实现中可定义单个升降压转换器。
在一些实现中，控制器108的外壳还可包括温度传感器，其被配置以检测超级电容器104的温度。温度传感器可以是任何合适类型的接触式或非接触式传感器，例如热敏电阻器、恒温器或热电偶。在其他实现中，控制器108从外部传感器接收指示超级电容器104的温度的信号，该外部传感器可被定位在超级电容器104之上或附近。
在又一些实现中，控制器108被配置为基于超级电容器104、输入电源102和/或现场设备106的一个或多个操作参数来推断超级电容器104的温度，或者过程控制系统作为整体或其任何组成部分的温度。例如，操作员可测试超级电容器104预期在其中操作的条件，以确定在过程控制系统的各种操作条件下超级电容器104的温度或温度范围。测试结果可按配置文件的形式被存储在控制器108的存储器中。在操作中，控制器108可基于所存储的配置文件来为当前条件集合确定可能的温度。
在示例实现中，电路100的若干部件被提供在单个集成电路中，例如由凌力尔特公司(Linear Technology Corporation)制造的3350备用电源控制器。在该实现中，集成电路可例如经由专用的引脚来提供温度读数，并且与集成电路分开操作的另一控制器可实现用于至少基于温度来控制超级电容器104的电压的一些或全部功能。以下参考图2讨论该实现。
在一些情况下，当控制器108(或在电路100中操作的另一控制器)检测到超级电容器104的温度已经升高时，控制器108使电路降低超级电容器104被充电到的电压。例如，控制器108可使该电路操作分流部件以从超级电容器移除过量的电荷，直到电压充分降低。通过这种方式，超级电容器的使用寿命可被延长。类似地，当超级电容器104的温度降低时，控制器108可使电路增加超级电容器104被充电到的电压。通过这种方式，当现场设备106通常需要较大的功率并且当老化较不重要时，控制器108可最大化较冷温度下的充电电压。
图2是包含在高温下易受损坏的超级电容器的示例过程控制系统200的电路图。在该实现中，控制器202可如以上概括讨论的控制超级电容器204的充电和放电，以便延长超级电容器204的使用寿命。除了来自模块LTC 3350的温度读数之外，控制器202还可以接收来自模块206的控制信号。该控制信号可根据诸如Modbus之类的工业自动化协议进行格式化，并可包括针对现场设备208的命令。在某些情况下，控制器202可根据这些命令调整电压以及温度读数。
现在参考图3，可如图1或2处所示的那样实现用于在过程控制系统中操作耦合到输入电源(例如，输入电源102)、在高温下易受损坏的超级电容器(例如，超级电容器104)、以及现场设备(例如，现场设备106)的电路(例如，电路100)的示例方法30。具体地，方法300可以被实现为指令集合，该指令集合被存储在计算机可读存储器上，并可在一个或多个控制器、处理器或其他合适的计算系统上执行，其被配置为控制耦合到输入电源、超级电容器和现场设备(例如，致动器)的电路。
在框302处，控制器(例如通过控制器或其他处理硬件)可使得该电路将来自输入电源的电荷供应给超级电容器。通常，还可使得该电路将来自输入电源的电荷供应给现场设备。然而，输入电源可以是可变电源(诸如，太阳能电池板)，并且可能有时无法提供电力。因此，当输入电源无法向现场设备供电时，该电路可将来自超级电容器的存储的功率供应给现场设备。
在框304处，可作出关于是否已(例如在特定时间段内)检测到与超级电容器相关联的温度的任何升高的查询。在各实施例中，该查询可被周期性地或连续地作出。在一些实施例中，与超级电容器相关联的温度可由温度传感器检测。例如，指示与超级电容器相关联的温度的电信号可从邻近该超级电容器的温度传感器处被接收到。在其他实施例中，与超级电容器相关联的温度可基于其中实现超级电容器的系统(例如，包括超级电容器、输入电源以及由超级电容器为其供应电力的现场设备的系统)的一个或多个操作参数被自动推断出。
如果检测到温度的升高(框304为是)，则在框306，可(例如通过控制器或其他处理硬件)使得该电路基于检测到的温度的升高(例如，通过控制器)来降低超级电容器被充电到的电压。例如，可根据经升高的温度来确定超级电容器将被充电到的目标电压电平(例如，电压电平VT)。
如果没有检测到温度升高(框304为否)，则在框308，可作出关于是否已(例如，在特定时间段内)检测到温度的降低的查询。在各实施例中，该查询可被周期性地或连续地作出。如果检测到温度的降低(框308为是)，则在框310，可(例如，通过控制器或其他处理硬件)使得该电路基于检测到的温度的降低来增加超级电容器被充电到的电压。如在框304中，可根据温度降低确定超级电容器将被充电到的目标电压电平(例如，电压电平VT)。
在一些实施例中，目标电压电平VT可另外基于耦合到该电路的现场设备的功率要求来确定。例如，致动器可能需要一定量的电力来将阀移动到某个位置。具体地，在输入电源无法向致动器供电的情况下，可能需要将阀移动到安全位置。因此，电压水平VT可与致动器将阀移动到安全位置所需的电力有关。附加地或替换地，在一些实施例中，目标电压电平VT可基于输入电源处的电力可用性来确定。例如，当输入电源处的电力可用性降低时，向现场设备供电的优先级可高于向超级电容器供电，并且因此在这种情况下，超级电容器的目标电压电平VT可降低。
因此，超级电容器被充电到的电压可基于诸如温度的升高或降低、耦合到该电路的现场设备的电力需求、和/或输入电源处的电力可用性之类的因素从初始电压电平(例如，电压电平VC)改变到目标电压电平VT。具体地，当作出指示目标电压VT低于电压VC的判定时，可使得该电路操作分流部件以从超级电容器移除过量电荷，直到目标电压VT被达到。另一方面，当作出指示目标电压VT高于电压VC的判定时，可使得该电路供应来自输入电源的电荷以将超级电容器充电到目标电压VT。
如果未检测到温度的降低(框308为否)，则超级电容器被充电到的电压可保持相同(即，VT＝VC)。当然，在一些实施例中，超级电容器被充电到的电压可另外地基于耦合到该电路的现场设备的电力需求和/或输入电源处的电力可用性而变化，如以上所讨论的。可以再次作出关于是否已经检测到温度升高的查询(框304)，并且在某些情况下可以重复该流程。
以下另外的考虑适用于前述讨论。在整个说明书中，多个实例可实现作为单个实例来描述的组件、操作或结构。尽管一个或多个方法的各个体操作是作为分开的操作来例示和描述的，但是这些个体操作中的一者或多者可被并行地执行，而不要求这些操作以所例示的顺序执行。在示例配置中作为分开的部件来呈现的结构和功能可被实现为组合的结构或部件。类似地，作为单个部件来呈现的结构和功能可被实现为分开的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进都落入本公开的主题的范围内。
另外，本文中描述了如包括逻辑或多个组件、模块或机制的某些实施例。模块可构成软件模块(例如，存储在机器可读介质上的代码)或硬件模块。硬件模块是能够执行某些操作的有形单元，并可按某种方式来配置或布置。在示例实施例中，一个或多个计算机系统(例如，独立的客户端或服务器计算机系统)或者计算机系统的一个或多个硬件模块(例如，处理器或处理器分组)可被用软件(例如，应用或应用部分)配置为操作以执行如本文中描述的某些操作的硬件模块。
硬件模块可包括被持久配置为执行某些操作的专用电路系统或逻辑(例如为专用处理器，诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))。硬件模块还可包括用软件临时配置为执行某些操作的可编程逻辑或电路系统(例如，如被包含在通用处理器或其他可编程处理器内)。将领会，在专用和持久配置的电路系统中或者在(例如，用软件配置的)临时配置的电路系统中实现硬件模块的决定可依据成本和时间考虑因素来驱动。
因此，术语硬件应被理解为包含有形实体，即被物理地构造为、持久配置(例如，硬连线)为或临时配置(例如，编程)为按某种方式操作或者执行本文所述的某些操作的实体。考虑其中硬件模块被临时配置(例如，编程)的实施例，这些硬件模块中的每一者不需要在任一时刻都被配置或实例化。例如，在硬件模块包括使用软件配置的通用处理器的情况下，通用处理器可在不同的时间被配置为相应的不同硬件模块。软件可据此配置处理器，例如以在一个时刻构成特定硬件模块，而在不同的时刻构成不同的硬件模块。
硬件和软件模块可向其他硬件和/或软件模块提供信息，以及从其接收信息。因此，所描述的硬件模块可被视为通信地耦合。在同时存在多个这样的硬件或软件模块的情况下，通信可通过连接硬件或软件模块的信号传输(例如，通过适当的电路和总线)来实现。在其中多个硬件模块或软件在不同的时间被配置或实例化的实施例中，这样的硬件或软件模块之间的通信可例如通过存储和检索存储器结构中多个硬件或软件模块具有访问权的信息来实现。例如，一个硬件或软件模块可执行操作并将该操作的输出存储到其通信耦合到的存储器设备中。然后，另一硬件或软件模块可稍后访问该存储器设备以检索并处理存储的输出。硬件和软件模块还可发起与输入或输出设备的通信，并可对资源(例如，信息集合)进行操作。
本文中描述的示例方法的各操作可至少部分地由被(例如，用软件)临时配置或持久配置为执行相关操作的一个或多个处理器来执行。无论被临时配置还是永久配置，这样的处理器都可构成操作以执行一个或多个操作或功能的处理器实现的模块。在一些示例实施例中，本文中提到的模块可包括处理器实现的模块。
类似地，本文中描述的方法或例程可以是至少部分处理器实现的。例如，方法的操作中的至少一些操作可由一个或多个处理器或处理器实现的硬件模块来执行。这些操作中的某些操作的执行可分布在一个或多个处理器之中，该一个或多个处理器不仅驻留在单个机器内，而跨多个机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器可位于单个位置(例如，在家庭环境内、办公室环境内或作为服务器群)，而在其他实施例中，处理器可跨多个位置分布。
一个或多个处理器还可操作以支持相关操作在“云计算”环境中的执行或者作为SaaS。例如，如上所述，这些操作中的至少一些操作可由计算机群组(作为包括处理器的机器的示例)执行，这些操作可经由网络(例如，因特网)并经由一个或多个适当的接口(例如，API)来访问。
这些操作中的某些操作的执行可分布在一个或多个处理器之中，该一个或多个处理器不仅驻留在单个机器内，而跨多个机器部署。在一些示例实施例中，一个或多个处理器或处理器实现的模块可位于单个地理位置(例如，在家庭环境、办公室环境或服务器群内)。在其他示例实施例中，一个或多个处理器或处理器实现的模块可跨多个地理位置分布。
根据对作为位或二进制数字信号存储在机器存储器(例如，计算机存储器)内的数据的操作的算法或符号表示呈现了本说明书的一些部分。这些算法或符号表示是数据处理领域的普通技术人员用来将其工作的实质传达给本领域其他技术人员的技术的示例。如本文中所使用的，“算法”或“例程”是导致所期望的结果的自洽的操作序列或类似处理。在该上下文中，算法、例程和操作涉及对物理量的物理操纵。通常但非必要地，这样的量可采用能够由机器存储、访问、传输、组合、比较或以其他方式操纵的电信号、磁信号或光信号的形式。有时，主要是出于通用的原因，使用诸如“数据”、“内容”、“位”、“值”、“元素”、“符号”、“字符”、“术语”，“数字”，“数码”等单词来提及这些信号是方便的。然而，这些单词仅仅是方便的标签，并且与适当的物理量相关联。
除非另有明确说明，否则本文中使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“呈现”、“显示”等单词的讨论可指代机器(例如，计算机)的以下动作或过程：操纵或变换在接收、存储、传送或显示信息的一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器或其组合)、注册表、或其他机器部件内被表示为物理量(例如，电子量、磁量、或光学量)的数据。
如本文中所使用的，对“一个实施例”或“实施例”的任何引用意指结合该实施例来描述的特定元件、特征、结构或特性被包括在至少一个实施例中。在说明书中的各处出现的短语“在一个实施例中”不一定全部都指的是同一实施例。
一些实施例可使用表达“耦合”和“连接”以及它们的派生词来描述。例如，一些实施例可使用用于指示两个或更多个元件处于直接物理或电接触的术语“耦合”来描述。然而，术语“耦合”也可意指两个或更多个元件彼此不直接接触，但仍意味着彼此协作或交互。这些实施例并不限于该上下文。
如本文中所使用的，术语“包括”、“正包括”、“包含”、“正包含”、“具有”，“正具有”或其任何其他变型旨在涵盖非排他性包含。例如，包括元件列表的过程、方法、物品或装置不一定仅限于那些元素，而可包括未明确列出或者这样的过程、方法、物品或装置固有的其他元素。此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的或不是排他性的。例如，条件A或B通过以下中的任一者来满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)、A为假(或不存在)且B为真(或存在)、A和B两者都为真(或存在)。
另外，使用“一”或“一个”来描述本文中的实施例的元件和部件。这么做仅仅是为了方便并给出描述的一般意义。该描述应该被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非显然另有所指。
在阅读本公开后，本领域技术人员通过本文中公开的原理将领会用于操作耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器的电路的另外的替换结构和功能设计。因此，尽管已说明和描述了特定实施例和应用，但是应该理解，所公开的实施例不限于本文中公开的精确构造和部件。可以在本文中公开的方法和装置的布置、操作和细节方面作出对于本领域技术人员而言将是显而易见的各种修改、改变和变型，而不背离所附权利要求书中限定的精神和范围。

Claims (22)

1.一种操作电路的方法，所述电路耦合到输入电源以及在高温下易受损坏的超级电容器，该方法包括：
由处理硬件检测与所述超级电容器相关联的温度；
由所述处理硬件至少部分地基于检测到的温度来选择所述超级电容器将被充电到的电压；
由处理硬件使得所述电路基于所选的电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测到的温度是在第一时间检测到的第一温度，并且其中，所述电压是第一电压，所述方法还包括：
由所述处理硬件在第二时间检测所述超级电容器的第二温度，其中所述第二温度高于所述第一温度；
由所述处理硬件至少部分地基于检测到的第二温度来选择所述超级电容器将被充电到的第二电压，其中所述第二电压低于所述第一电压；
由所述处理硬件使得所述电路基于所选的第二电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测到的温度是在第一时间检测到的第一温度，并且其中，所述电压是第一电压，所述方法还包括：
由所述处理硬件在第二时间检测所述超级电容器的第二温度，其中所述第二温度低于所述第一温度；
由所述处理硬件至少部分地基于检测到的第二温度来选择所述超级电容器将被充电到的第二电压，其中所述第二电压高于所述第一电压；
由所述处理硬件使得所述电路基于所选的第二电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
由所述处理硬件确定为所述超级电容器处于电压电平VC；以及
由所述处理硬件根据检测到的温度来确定所述超级电容器将被充电到的目标电压电平VT。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定为所述目标电压VT低于所述电压VC；以及
使得所述电路操作分流元件以从所述超级电容器移除多余的电荷，直到所述目标电压VT被达到为止。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定为所述目标电压VT高于所述电压VC；以及
由所述处理硬件使得所述电路供应来自所述输入电源的电荷，以将所述超级电容器充电到目标电压VT。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
由所述处理硬件使得所述电路将来自所述超级电容器的电力供应给现场设备；以及
由所述处理硬件确定所述现场设备的功率要求；
其中，确定所述目标电压电平VT还基于所述现场设备的功率要求。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述目标电压电平VT还基于所述输入电源处的电力可用性。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述超级电容器的温度包括从温度传感器接收指示所述超级电容器的温度的电信号。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测所述超级电容器的温度包括基于包括所述超级电容器、所述输入电源以及所述超级电容器为其供应电力的现场设备的系统的一个或多个操作参数来自动地推断所述温度。
11.一种系统，包括：
输入电源；
超级电容器；
现场设备；
耦合到所述输入电源、所述超级电容器以及所述现场设备的电路；以及
控制器，所述控制器被配置为：
至少部分地基于检测到的所述超级电容器的温度来选择所述超级电容器将被充电到的电压；
使得所述电路基于所选的电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，检测到的温度是在第一时间检测到的第一温度，并且其中，所述电压是第一电压，其中，所述控制器还被配置为：
至少部分地基于在第二时间检测到的所述超级电容器的第二温度来选择所述超级电容器将被充电到的第二电压，其中所述第二温度高于所述第一温度，并且其中所述第二电压低于所述第一电压；
使得所述电路基于所选的第二电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，检测到的温度是在第一时间检测到的第一温度，并且其中，所述电压是第一电压，其中，所述控制器还被配置为：
至少部分地基于在第二时间检测到的所述超级电容器的第二温度来选择所述超级电容器将被充电到的第二电压，其中所述第二温度低于所述第一温度，并且其中所述第二电压高于所述第一电压；
使得所述电路基于所选的第二电压将来自所述输入电源的电荷供应给所述超级电容器。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度传感器，所述温度传感器被配置为检测与所述超级电容器相关联的温度。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述温度传感器被定位在所述控制器内。
16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述温度传感器被定位在所述控制器外部。
17.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述控制器被配置为基于包括所述超级电容器、所述输入电源以及所述超级电容器为其供应电力的现场设备的系统的一个或多个操作参数来推断所述温度的升高。
18.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器还被配置为使得所述电路将来自所述超级电容器的电力供应给现场设备。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述控制器还被配置为基于所述输入电源的故障使得所述电路将来自所述超级电容器的电力供应给现场设备。
20.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述现场设备是致动器。
21.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述输入电源是可变电源。
22.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述输入电源是太阳能电源。
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