能量采集技术系统电路设计

电子说

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描述

如何更多的获取能量,更有效的利用能量,是这个世界永恒的话题。电子工程师们为电子设备的吃饭问题也是操碎了心,除了斤斤计较地节流之外,还要想方设法地开源。尤其是对于未来越来越多的IoT设备来说,一旦被发配边疆,流放荒岛,如果没有贝爷的一身本领,能够让它们自给自足地活下去就是头等要考虑的问题,毕竟谁也不想三天两头去给它们送饭。那么,问题来了!

▪  从哪里获得能量呢?

亲授荒野求生指南——能量采集技术,通过周围微小能量的收集达到系统自维持运行电能需求的目的。简单来说就是收集身边的各种“免费”能源,让自己活下去。

▪  能量从哪里来呢?

除了便于发电的太阳能,风能,热能之外,能量采集技术讨论的多是温差、震动、电磁、压电等微小能量的收集。

▪  能量采集有哪些困难呢?

能量采集做的工作是将其他形式的能量转换为电能,但由于能量微弱,对于转换设备来说,来源不稳定,启动电压小,转换效率低一直是存在的挑战。

▪  目前有哪些能量采集的新技术呢?

这就是这章Lorry老师将会为你呈现的内容,与你讨论能量采集系统电路的设计,从源头根治问题。

主讲内容:

如何实现微功耗设备光、磁温差、振动能的回收和利用,以及无维护供电。

实践内容:

微弱能量电路的焊接及调试。 

测试套件:

Energy Harvesting 电源套件

仪器设备:

示波器+电压探头+电流探头*2,电子负载

相关元器件:

DC1582B-A or DC2042A

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IOT的未来形态-终身免维护系统

电路

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能量采集

关于能量采集,主要从以下5个方面来分析:

▪  什么是能量采集?

▪  多少能量可以供我们使用?

▪  能量采集面临的挑战?

▪  能量采集系统优化的关注点有哪些?

▪  DC/DC Converter的挑战又是什么?

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温差发电的系统及考虑

温差发电的系统及考虑需要从以下3个方面考虑:

1、几何形状因素

▪  散热器热源形状

▪  可用面积

▪  冷源可用面积

2、表面

▪  热源表面材料(金属、磁性、陶瓷等)

▪  表面材料

▪  冷源对附着力的要求

3、热源

▪  热源、冷源的典型温度

▪  环境温度

▪  空气流动条件

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实验环节

当然 ,课程中肯定还是涉及实验环节的,用到的就是下方图片中的板卡,测量结果究竟如何,又相对应的做了哪些优化?

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