到处都可以使用的“绿色电源”
例如在振动能量收集和室内光伏电池领域) 在典型工作条件下产生的功率为毫瓦量级。尽管这种量级的功率也许看似有限,但是多年来能量收集组件的运行可能意味着,就能源供应和每单位能量成本两方面而言,这类产品与长寿命的主电池是大致相当的。此外,采用能量收集技术的系统一般将能在电量耗尽之后再充电,而一些由主电池供电的系统是不可能做到的。
环境能源包括光、热差、振动波束、发送的 RF 信号、或仅是其他任何可通过换能器产生电荷的能源。下表 2 说明了可从不同能源产生多少能量。
表 2:能源及其能产生的能量
能源 |
所产生的典型能量值 |
典型应用 |
小型太阳能电池板 |
数百 mW/cm2 (太阳光直接照射) |
手持式电子设备 |
小型太阳能电池板 |
数百 µW/cm2 (太阳光间接照射) |
远程无线传感器 |
Seebeck (席贝克) 器件 |
数十 µW/cm2 (器件本身的热量) |
远程无线传感器 |
席贝克器件 |
数十 mW/cm2 (炉子废气烟道) |
远程无线传动器 |
压电器件 (通过器件的挤压或挠曲产生能量) |
数百 µW/cm2 |
手持式电子设备 |
来自天线的 RF 能量 |
数百 pW/cm2 |
远程无线传感器 |
在大量应用中,这样的能量值就系统部署而言是有意义的。以下仅举出几个应用例子:
1) 飞机腐蚀传感器
2) 自动调光窗
3) 桥梁监视器
4) 楼宇自动化
5) 电量表
6) 气体传感器
7) 健康监视器
8) HVAC 控制
9) 电灯开关
10) 远程管道监视器
11) 手表
12) 水表
结论
能量收集作为可替代能源用在"绿色电源"中的商机很多。这类商机的一个很好的例子是太阳能供电的电子设备市场。随着企业寻找降低能耗的途径,该市场持续增长。例如,看一下智能电表。智能电表部署在智能电网上,希望由环境能源供电,以降低系统运行的能源成本。一种可行和丰富的能源是太阳能。不过,因为太阳能易变且不可靠,所以几乎所有太阳能供电的设备都具备可再充电电池。因此,一个重要的目标是,抽取尽可能多的太阳能,以给这些电池快速充电,并保持它们的充电状态,当太阳能不可用时,就将电池作为能源使用。
反过来,如果智能电表将电池作为主要能源,那么电源转换及
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