如果你正在户外,想为行动装置充电,是否有比电池更好的解决方案呢?
随身携带电源,多少还是有些不便。也因此,从环境中随手提取能源的能源采集技术,正逐渐成为各种应用领域中最被重视的能源方案。近几年来,能源采集技术更走出实验室,逐步迈入商用设计中。尽管短期内,能源采集技术还不会完全替代所有电池应用,但已明显崭露头角,未来肯定会在不同领域大放光明。
所谓能源采集,是指将随处可见的资源,如振动、热量或光能等,转变成可运用的电能,这也是可自供电式无线传感器的核心技术。广义上来说,可供采集的能源包括动能(风、波、重力、振动等);电磁能(光伏和电磁波)等;热能(太阳热能、地热、温度变化、燃烧等);原子能(原子核能、放射性衰变等)或生物能(生物燃料、生物质能等)。
能量的采集来源非常多样化,一般使用压电、光电或热电组件,将收集到的能量转换成电能。从这些来源产生的电能通常以毫瓦(mW)为单位,采集后的电能供应给电子设备,最终将不必再使用电池,许多设备更不需连接到电网就能运作工作,并能持续长时间运作,达到低能耗、环保,以及能为用户带来低成本等高效益。
尽管能源采集的概念已出现许多年了,但要在实际的环境中建置一个能源采集系统并不容易,不仅麻烦,系统也复杂且昂贵。目前能源采集可行的应用领域,包括交通运输基础设施、无线医疗设备、胎压检测等,其中最大的市场是建筑物自动化。透过能源采集,建筑物的传感器、恒温器和灯光开关等系统都不必再使用传统的电源与控制线路,而是以一组机械或能源采集系统来取代。