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所有这些能量收集的东西究竟意味着什么?

时间:05-09 来源:凌力尔特公司 产品市场总监 Tony Armstrong 点击:

。当然,从系统设计师的角度看,这进一步增大了复杂程度,因为他们必须考虑,辅助电力储存库必须存储多少能量才能补偿环境能源的不足。而仅是需要储存多少能量这个问题,就取决于几种因素,包括:

I. 在多长时间内没有环境能源可用
II. WSN 的占空比 (即必须读取和传输数据的频度)
III. 辅助存储库 (电容器、超级电容器或电池) 的大小和类型
IV. 是否有足够的环境能源可用,既能充当主能源,又有充足的能量余留下来,以当主电源在一段时间内不可用时,给辅助存储库充电

环境能源包括光、热量差、振动波束、所发送的 RF 信号或者其他任何能够通过换能器产生电荷的能源。以下表 2 说明了不同能源能够产生之能量的多少。


表 2:各种能源以及这些能源能够产生之能量的多少

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)

手持式电子设备

席贝克器件 (将热能转换成电能)

数十 µW/cm2 (体热)

远端无线传感器

席贝克器件

数十 mW/cm2 (熔炉排气烟囱)

远端无线起动器

压电器件 (靠器件的压缩或挠曲产生能量)

数百 µW/cm2

手持式电子设备或远端无线起动器

来自天线的 RF 能量

数百 pW/cm2

远端无线传感器

在很多应用中,这样的功率值对系统部署都是有意义的。以下列举几个例子:

1) 飞机腐蚀传感器
2) 汽车调光窗
3) 桥梁监视器
4) 楼宇自动化
5) 电量计
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) 水表

非传统能源带来了很多机会,一个很好的例子是太阳能供电电子设备市场。随着企业寻找各种降低能耗的方法,这个市场持续增长。例如,考虑一下智能电表。智能电表部署在智能电网上,而且由环境能源给智能电表供电很有利,可以降低运营能源成本。一种可行和充足的能源是太阳能。然而,由于太阳能的功率可变而且不可靠,几乎所有太阳能供电设备都配备可再充电电池。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,并保持其充电状态,当没有太阳能可用时,就可将这些电池作为能源使用。


毫微功率 IC 解决方案

显然,

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