一、应用背景与续电需求

AGV（自动导引运输车）轨道小车在智能工厂、仓储物流、港口码头承担着物料转运的任务。轨道式 AGV 沿固定线路高频往返，启停和加减速都很频繁，对车载电源提出了几个很实际的要求。

峰值功率高。小车启动、爬坡、加速的瞬间，电机要从电源抽取数倍于平均值的电流。这部分电流如果全靠蓄电池承担，电池会反复承受大电流冲击，温升加剧，寿命快速衰减。

制动能量白白浪费。轨道小车质量大、惯性大，每次制动都带着可观的动能。传统方案用制动电阻把这部分能量变成热量耗掉，既浪费电，又增加散热负担。

连续作业和停机充电打架。锂离子或铅酸电池补一次电往往要几十分钟到几小时，而产线要求 24 小时不停，小车频繁离岗充电会直接拖慢整体物流节拍。

需要安全冗余。一旦滑触线、供电轨或蓄电池中途掉电，小车必须能靠自身储能完成减速、制动并安全停靠，否则会在轨道上任地停摆，甚至溜车。

环境要扛得住。厂区和码头常有高低温、潮湿、振动等工况，电源得在宽温范围内稳定工作，而且尽量免维护。

把这些需求合到一起，AGV 轨道小车缺的不是一块"更大的电池"，而是一个能高功率充放、长寿命、宽温工作、回收制动能量、还能在断电瞬间兜底的安全储能单元。这正好是 BITWELL 自主品牌超级电容模组的强项。

二、产品选型：BITWELL 自主品牌超级电容模组矩阵

本方案所用器件均为 BITWELL（必威尔）自主品牌产品，覆盖从低压控制备电到整车母线主缓冲的全电压段。选型思路是按子系统分工，各取所长。

1. 标准模组系列： BITWELL 自主品牌模组

BITWELL 自主品牌的标准化模组2~35串，采用 FR4 1.6mm 板材组装，PCB 上直接集成过压保护电路（单体电压超过 2.65V 即启动保护），并以主动均衡方式保障长期一致性。该系列按串数覆盖 5.4V 至 94.5V 全电压段，能直接对上 AGV 的整车母线，免去自行配平的麻烦。

以 5 串 13.5V 模组为例，单体系列容量从 0.2F 一路覆盖到 120F，直径 φ8mm 至 φ35mm 多档可选，既能量身匹配功率型缓冲，也能做轻量备电。该系列官方应用方向明确包含轨道交通、机器人技术、工业自动化、港口机械、电力储能等，与 AGV 轨道小车的应用场景高度重合。

2. 控制柜掉电善后：BITWELL UPS 超级电容后备电源（DWP 系列）

DWP 系列把"超级电容模组 + 充放电管理 + 保护"做成一体化导轨模块，专为"主电中断后还要再撑几秒到几十秒"的场景设计，是控制柜掉电善后的现成方案。

DWP50 导轨式后备电源。输入 12V / 24V 可选，电阻限流充电、二极管输出，输出电流 4A～15A（可定制更大）；采用 35mm 标准 DIN 导轨式工控盒壳体，可直接卡装在 AGV 控制箱内；具备输入掉电报警信号输出，且该信号与系统电源隔离，可直接触发安全停机逻辑。以 24V 系统为例，1.4F 档可支撑 0.5A 负载约 7 秒、5.0F 档约 25 秒。

DWP40 小型升压型 UPS。采用降压型 DC-DC 恒流充电（1A 恒流，输入 32V）加升压型 DC-DC 稳压输出（12V / 24V 可选， 5A，输入 6V），集成 BW6101 逐单体均压保护，并带过流、短路、过温保护；工作温度 -40℃～+70℃，循环寿命 50 万次以上。典型型号如 DWP40C6S206（12-24V 输入、12V 输出、3.3F）、DWP40D9S206（24-30V 输入、24V 输出、2.2F）。

3. 单体保护均压：BITWELL BW6101 超级电容保护芯片

BW6101 是 BITWELL 自主开发的超级电容串联均压保护芯片，为上述所有模组的可靠运行提供底层保障。规格书给出的关键参数如下。

· 内置高精度基准，保护电压精度 ±1%；

· 泄流能力强，2.65V 下可达 700mA（1A），必要时外扩 MOS 管可进一步提升；

· 保护点可配置：SEL 高电平对应 2.65V，低电平对应 2.45V，分别匹配 2.7V 与 2.5V 电容单体；

· 集成 LED 过充报警输出，便于现场状态指示；

· SOT23-5L 小型封装，外围器件少，适合高密度车载布置；

· 静态功耗极低，2.8V  20～30μA；

· 工作温度 -40℃～+85℃，与电容模组温域匹配。

三、续电方案的工作原理与系统集成

工作原理

整套系统建立在"超级电容并联于 AGV 直流母线"的架构上，借助电容高功率、快响应的特性，承担四类能量调度。

制动能量回收。小车减速制动时，驱动电机转入发电机模式，产生回馈电流。传统方案用电阻耗散，本方案通过双向功率通路把这部分电能存入超级电容模组，回收率通常可达整车能耗的 10%～30%。

峰值功率辅助。启动、爬坡、加速等大电流工况下，超级电容在毫秒级释放能量，与蓄电池或滑触线并联供电，削平母线上的电流尖峰，降低主电源的冲击负荷。

断电安全兜底。当滑触线或供电轨瞬时掉电、蓄电池电压跌落时，超级电容立即接管，为驱动、制动与控制系统提供短时支撑，确保小车完成减速制动并停靠在安全位，避免轨道任地停摆。

站点快充续能。在装卸或换班站点，利用停靠间隙对超级电容进行秒级快充，补足回收之外的能量缺口，缩短离岗充电时间。

系统集成方式

本方案采用"主功率缓冲 + 控制柜 UPS + 单体均压保护"的三层架构，按 AGV 母线电压灵活选配。

电压匹配。主功率缓冲模组按整车母线电压直接从标准模组系列中选取，无需自行串并联配平。

单体保护。每一只串联电容单体并联一颗 BW6101，实时监测单体电压；一旦达到设定保护点（2.65V 或 2.45V），由 IOUT 端口泄流并触发 LED 报警，防止过充，再配合模组自带的主动均衡电路实现长期电压一致。

控制柜 UPS。在 AGV 控制柜内以 35mm 导轨安装 DWP50 模块，接入 12V / 24V 控制母线。市电正常时 DWP50 同步给主控供电并自充，主电掉电瞬间无缝切换到电容放电，并通过隔离的掉电报警信号通知控制器执行安全减速与状态上报；容量档位按"断电后需维持的负载电流与时长"选取。

能量管理。由车载控制器或电源管理单元统筹，根据母线电压、电容荷电状态与作业状态，决定吸收回馈、释放辅助、断电支撑三种模式的切换逻辑，保证整车供电连续稳定。

四、方案实施后的效益价值

延长主电源寿命。超级电容承担了绝大部分启动与峰值电流，蓄电池摆脱了频繁大电流冲击，循环寿命与更换周期明显延长，运维成本随之下降。

节能降耗。制动能量回收直接转化为可用电能，在不改变作业节拍的前提下降低整车能耗，对高频往返的轨道小车尤为可观。

提升作业连续性与安全性。断电兜底机制消除了"中途掉电即停摆"的隐患，控制柜 UPS 又额外保障了主控在掉电瞬间能完成安全减速与状态上报；站点快充进一步压缩离岗时间，整体物流节拍更稳。

长寿命低维护。主缓冲模组 100 万次循环寿命、标准模组与 UPS 系列 50 万次以上循环，配合 -40℃～+70℃ 宽温工作能力，使储能单元基本做到与车体同寿命，省去频繁更换与季节性维护。

绿色安全。超级电容不含有重金属与易燃易爆电解液，无热失控风险，符合厂区与码头的环保安全要求。