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從室內(nèi)照明中收集能量的簡單方法

2512790 2022-11-28 | pdf | 305.79KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

太陽能收集提供了一種實(shí)用的解決方案，可為連接的傳感器、控制節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他嵌入式應(yīng)用供電。然而，很難從需要適應(yīng)這些應(yīng)用的小尺寸的太陽能電池中提取足夠的能量。太陽能收集提供了一種實(shí)用的解決方案，可為連接的傳感器、控制節(jié)點(diǎn)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和其他嵌入式應(yīng)用供電。然而，很難從需要適應(yīng)這些應(yīng)用的小尺寸的太陽能電池中提取足夠的能量。與大型能量收集應(yīng)用不同，這些設(shè)計(jì)的能量收集通常產(chǎn)生極少量的功率。設(shè)計(jì)人員在開發(fā)能夠以微瓦級(jí)別運(yùn)行的子系統(tǒng)時(shí)面臨著多重挑戰(zhàn)。但是，通過使用 Cypress Semiconductor 的電源管理 IC (PMIC)，工程師可以快速實(shí)現(xiàn)能夠在這些超低功率水平下運(yùn)行的能量收集電源。與大型能量收集應(yīng)用不同，這些設(shè)計(jì)的能量收集通常產(chǎn)生極少量的功率。設(shè)計(jì)人員在開發(fā)能夠以微瓦級(jí)別運(yùn)行的子系統(tǒng)時(shí)面臨著多重挑戰(zhàn)。但是，通過使用 Cypress Semiconductor 的電源管理 IC (PMIC)，工程師可以快速實(shí)現(xiàn)能夠在這些超低功率水平下運(yùn)行的能量收集電源。能量有限能量有限通過從環(huán)境能源中收集能量，工程師可以創(chuàng)建無需額外電源即可無限期運(yùn)行的設(shè)計(jì)。對于物聯(lián)網(wǎng)，這種方法對于過去完全依賴電池供電的小型無線系統(tǒng)特別有吸引力。使用能量收集，開發(fā)人員可以完全消除電池。對于功耗更高的設(shè)計(jì)，能量收集可以顯著延長電池壽命，很大程度上消除了定期更換電池的需要。通過從環(huán)境能源中收集能量，工程師可以創(chuàng)建無需額外電源即可無限期運(yùn)行的設(shè)計(jì)。對于物聯(lián)網(wǎng)，這種方法對于過去完全依賴電池供電的小型無線系統(tǒng)特別有吸引力。使用能量收集，開發(fā)人員可以完全消除電池。對于功耗更高的設(shè)計(jì)，能量收集可以顯著延長電池壽命，很大程度上消除了定期更換電池的需要。在許多設(shè)計(jì)中，典型的太陽能收集系統(tǒng)需要大型太陽能電池或陣列來提供足夠的電力。然而，對于微型傳感器系統(tǒng)，由于需要緊湊的設(shè)計(jì)或目標(biāo)位置的安裝空間有限，大型太陽能電池并不適用。在許多設(shè)計(jì)中，典型的太陽能收集系統(tǒng)需要大型太陽能電池或陣列來提供足夠的電力。然而，對于微型傳感器系統(tǒng)，由于需要緊湊的設(shè)計(jì)或目標(biāo)位置的安裝空間有限，大型太陽能電池并不適用。對更小太陽能電池的需求進(jìn)一步復(fù)雜化了典型室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的能量收集。室內(nèi)光源產(chǎn)生非常小的照度水平，在典型的家庭中約為 100 至 200 勒克斯，在辦公室中約為 250 至 500 勒克斯。即使是照明良好的區(qū)域，例如制圖臺(tái)或車間，也能提供比日光照明水平低幾個(gè)數(shù)量級(jí)的光照水平。對更小太陽能電池的需求進(jìn)一步復(fù)雜化了典型室內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的能量收集。室內(nèi)光源產(chǎn)生非常小的照度水平，在典型的家庭中約為 100 至 200 勒克斯，在辦公室中約為 250 至 500 勒克斯。即使是照明良好的區(qū)域，例如制圖臺(tái)或車間，也能提供比日光照明水平低幾個(gè)數(shù)量級(jí)的光照水平。太陽能電池制造商已通過非晶硅等技術(shù)響應(yīng)室內(nèi)太陽能電池的需求。與傳統(tǒng)太陽能電池中使用的晶體硅不同，非晶硅具有不規(guī)則結(jié)構(gòu)，比晶體結(jié)構(gòu)吸收更多的光。由這些特殊材料制成的太陽能電池，例如太陽能電池制造商已通過非晶硅等技術(shù)響應(yīng)室內(nèi)太陽能電池的需求。與傳統(tǒng)太陽能電池中使用的晶體硅不同，非晶硅具有不規(guī)則結(jié)構(gòu)，比晶體結(jié)構(gòu)吸收更多的光。由這些特殊材料制成的太陽能電池，例如松下松下AmortonAmorton系列中的太陽能電池，即使在非常低的光照水平下也能發(fā)電（圖 1）。