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改變傳統能量采集係統!“自給自足”的供電技術市場廣闊

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 20:10:28 來源:工業控製

    能夠從所處環境中采集能量的係統已經存在了,其中最為人所知的可能是自供電的手表。但是,現在的IC已yi經jing能neng以yi和he石shi英ying電dian子zi手shou表biao差cha不bu多duo的de功gong耗hao執zhi行xing尖jian端duan的de功gong能neng,因yin此ci催cui生sheng了le一yi場chang開kai發fa能neng量liang采cai集ji技ji術shu和he標biao準zhun的de競jing賽sai。在zai很hen多duo應ying用yong中zhong,環huan境jing自zi身shen可ke以yi通tong過guo溫wen度du差cha異yi、振蕩或光線來能夠提供所需的能量。 
   由you於yu能neng量liang采cai集ji器qi一yi般ban需xu要yao很hen長chang時shi間jian才cai能neng夠gou采cai集ji到dao很hen少shao的de能neng量liang,而er這zhe些xie能neng量liang隨sui後hou又you會hui被bei傳chuan感gan器qi上shang的de數shu據ju傳chuan輸shu係xi統tong損sun耗hao,因yin此ci在zai很hen多duo情qing況kuang下xia采cai集ji器qi都dou帶dai有you一yi個ge電dian容rong器qi來lai作zuo為wei能neng量liang存cun儲chu子zi係xi統tong。在zai飛fei機ji製zhi柏bai林lin研yan究jiu谘zi詢xun公gong司siVDI/VDE Innovation + Technik GmbH“獨立微係統”研究項目負責人造、個人健康監控係統或防入室盜竊檢測係統等各種應用中,能量采集-或者說能量積聚,將形成一個規模可能達到數十億美元的市場。 Marco Voigt表示,由於能量采集的重要性,已經被德國聯邦政府納入其總值5億歐元(約6.85億美元)的研究支持項目中。 
   有關能量采集的研究已經展開了。例如,Fraunhofer集成電路研究院(簡稱Fraunhofer IIS)就展出了一個基於半導體的熱力發電機(TEG),可以將溫差轉換成電能。這一設備佩帶在人身上,利用人體熱量作為能量來源。Fraunhofer IIS管理經理Peter Spies表示,這一設備可用於醫療監控裝置中。 
   另外,IMEC荷蘭分部最近也在利用壓電效應來開發一個能源采集設備。該設備將機械振蕩轉換成大約40mw的電能。 
   IMEC研究人員Bert Gyselinckx表示,如今的壓電元件所用的材料都是鋯鈦酸鉛(PZT)。但是,這一材料在大規模生產時是很難處理的。他希望這一問題能在未來五年內解決,而壓電能量采集器也能實現工業化生產。 
   還有一些公司則已經取得了更大的進展。比如,Perpetuum公司的能量采集器就已經進入了工業化生產階段。該公司的CEO Roy Freeland表示:“我們主要是通過一個圈磁體係統來將振蕩轉換成電能。” 
   Freeland將振蕩能和動能區分了開來。他說:“按照我們的定義,動能的頻率隻有大約1Hz,是非常低的,和心跳頻率差不多。”Perpetuum公司目前在開展的一個動能研究項目-用於病人監測係統的能量采集器,就是利用了這一點。目前Perpetuum公司的能量采集係統產量不高,而另一家公司則已經進入了大規模生產。 
   EnOcean公司 (Germany)已(yi)經(jing)在(zai)供(gong)應(ying)電(dian)力(li)動(dong)態(tai)能(neng)量(liang)轉(zhuan)換(huan)器(qi),這(zhe)種(zhong)轉(zhuan)換(huan)器(qi)與(yu)開(kai)關(guan)無(wu)線(xian)連(lian)接(jie),因(yin)此(ci)開(kai)關(guan)可(ke)以(yi)放(fang)置(zhi)於(yu)室(shi)內(nei)的(de)任(ren)何(he)地(di)方(fang),不(bu)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)線(xian)連(lian)接(jie)到(dao)電(dian)網(wang),也(ye)不(bu)需(xu)要(yao)電(dian)池(chi)。按(an)動(dong)按(an)鍵(jian)所(suo)需(xu)的(de)能(neng)量(liang)被(bei)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)無(wu)線(xian)發(fa)射(she)器(qi)的(de)電(dian)能(neng),該(gai)發(fa)射(she)器(qi)可(ke)以(yi)觸(chu)發(fa)電(dian)路(lu)來(lai)開(kai)啟(qi)室(shi)內(nei)的(de)燈(deng)光(guang)。EnOcean公司營銷經理Zeljko Angelovski表示,雖然這種產品可能會被看作是種擺設,但該公司已經賣出了數萬台。 
   除了無線燈光開關,EnOcean還生產熱能和太陽能采集器。該公司的熱量采集器於今年7月發布,啟動電壓為10mV,遠低於其它產品所需的啟動電壓。 
   但是,能量采集器的突破並沒有到來。Wicht公司的分析人士Bouchaud表示,從數量上來看,這一技術的最大市場應該是輪胎氣壓監控係統(TPMS),預計應用於MEMS技術的TPMS係統將在2012年左右開始飛速發展。傳統的TPMS是采用昂貴且笨重的電池來供電的,這也是TPMS中成本最大的組件。而新型TPMS則采用了振蕩能量采集器,可以從輪緣上移動到輪胎內部,以獲得除壓力之外的更多信息,使得智能化輪胎能采集並發送輪胎氣壓、牽引力、磨損、溫度等更多數據。 
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