Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Urządzenia IoT pracujące bez baterii

ghost666 28 Paź 2019 19:26 675 0
  • Urządzenia IoT pracujące bez baterii
    Zużycie energii oraz potrzeba wymiany lub ładowania baterii pozostają kluczowym problemem dla szerokiego stosowania systemów Internetu Rzeczy, szczególnie w zastosowaniach komercyjnych i przemysłowych. Wiele przenośnych urządzeń IoT o niskiej mocy może działać wiecznie, bez konieczności wymiany baterii czy jej ładowania, jeśli wykorzysta systemy zbierania energii. Atmosic Technologies i MATRIX Industries ogłosiły współpracę w celu poprawy efektywności energetycznej rozwiązań obejmujących ekosystem Przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT). Połączenie technologii ultra małej mocy Atmosic z technologią termoelektryczną firmy MATRIX zmniejszy wpływ systemów IIoT na środowisko i koszty wymiany czy ładowania baterii.

    „Święty Graal” zbierania energii to umożliwienie urządzeniom funkcjonować bez baterii w dowolnie odległych lokalizacjach. Połączenie niskonapięciowego projektowania i technik pozyskiwania energii może pozwolić na tworzenie aplikacje IoT z funkcjami łączności, przetwarzania czy śledzenia.

    Pozyskiwanie energii termoelektrycznej

    Efekt termoelektryczny przekształca zmianę temperatury materiału w napięcie elektryczne i odwrotnie. Najlepszy materiał termoelektryczny dobrze przewodzi prąd i jednocześnie zapewnia dobrą izolację termiczną. MATRIX pracuje nad zwiększeniem wydajności technologii zbierania energii z wykorzystaniem tego zjawiska.

    Dostarczone ciepło jest przekształcane w energię elektryczną za pomocą tzw. konwertera termoelektrycznego, który wykorzystuje do działania efekt Seebecka. Obecna wydajność dostępnych komercyjnie materiałów wynosi około 15% limitu Carnota. Jest to spowodowane trudnością oddzielenia przewodnictwa elektrycznego od przewodnictwa cieplnego w projektowanych materiałach. Postęp technik syntezy nanomateriałów i rozwój nowych polimerów dają możliwości rozwoju nowej generacji materiałów termoelektrycznych - bardziej wydajnych, tańszych i elastycznych. Idealnie nadają się one do różnych zastosowań, takich jak np. urządzenia biomedyczne.

    Urządzenia IoT pracujące bez baterii
    Rys.2. Układ z generatorem termolektrycznym.


    Podstawowy element urządzenia termoelektrycznego (TEG) składa się z pojedynczej struktury półprzewodnikowego materiału termoelektrycznego typu P i N, są one połączone ze sobą szeregowo. Generator termoelektryczny Gemini firmy Matrix to wysokowydajne urządzenie do pozyskiwania energii, zaprojektowane specjalnie w celu maksymalizacji konwersji z źródeł ciepłao relatywnie małej temperaturze na energię elektryczną. Charakteryzuje się one wykorzystaniem stabilnego, wysokowydajnego materiału termoelektrycznyego – jest on o 30% wydajniejszy niż konwencjonalne materiały termoelektryczne (patrz rysunek 1 po lewej stronie oraz rysunek 2 powyżej).

    Urządzenia IoT pracujące bez baterii
    Rys.3. Układ generatora termoelektrycznego Matrix.


    MATRIX PowerTile jest przykładem termoelektrycznego źródła zasilania, które zbiera energię elektryczną przy minimalnych różnicach temperatury na poziomie około 2°C. Można go zakopać pod ziemią lub wbudować w infrastrukturę budynku, generując wieczną moc dla węzłów IoT, jak zaprezentowano na rysunku 3.

    „Inżynieria termoelektryczna ma ogromny potencjał jako nowatorskie źródło energii dla systemów Internetu Rzeczy. Umożliwia ona zbieranie energii dosłownie z powietrza poprzez np. wahania temperatury. Każdy system termoelektryczny można dostosować do niemalże dowolnych kształtów i rozmiarów w celu dostosowania go do zapotrzebowania na energię jak i samego projektu produktu końcowego. Ostatecznie ewolucja termoelektryczności pozwala na rozmieszczanie urządzeń IoT w miejscach, do których kiedyś nie można było się nawet zbliżyć, oferując nam nieograniczone możliwości” skomentował wiceprezes ds. produktów w firmie MATRIX, Meng He.

    Nowa granica bez baterii

    Atmosic i MATRIX będą współpracować z głównymi klientami z rynku urządzeń przemysłowych i konsumenckich w celu wdrożenia połączonych rozwiązań opartych na technikach termoelektrycznych i innych technikach pozyskiwania energii w celu uzyskania nowego poziomu wydajności i wydajności.

    „Atmosic i MATRIX starają się zmniejszyć zależność branży od akumulatorów do zasilania urządzeń IoT” powiedział David Su, dyrektor generalny Atmosic. „Innowacyjne rozwiązania Atmosic w zakresie połączeń o najniższej mocy, w połączeniu z najnowocześniejszą technologią termoelektryczną MATRIX, umożliwią klientom znaczne ograniczenie lub nawet wyeliminowanie zużycia energii elektrycznej – z zasilaczy lub akumulatorów w różnych zastosowaniach, a tym samym obniżenie kosztów”.

    Ograniczenie zużycia energii elektrycznej i baterii w aplikacjach IoT zapewnia szereg korzyści ekonomicznych jak i środowiskowych. W przeciwieństwie do wielu urządzeń wymagających częstej wymiany baterii, rozwiązania IoT o niskim zużyciu energii z systemami gromadzeniem energii mają znacznie dłuższą żywotność baterii lub mogą być całkowicie jej pozbawione, co upraszcza czynności konserwacyjne i zmniejsza koszty konserwacji systemu. Technologie Atmosic i MATRIX są idealne do szerokiej gamy zastosowań przemysłowych w rolnictwie, a także w urządzeniach konsumenckich, takich jak urządzenia do noszenia i produkty automatyki domowej.

    Źródło: https://www.eeweb.com/profile/maurizio-di-paolo-emilio/news/iot-devices-without-battery-thats-the-future

    Fajne! Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9464 postów o ocenie 7217, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • IGE-XAO