关于智能可穿着设备的能源收集
栏目:荣誉资质 发布时间:2020-09-11 05:12

现在主要用于能量存储的传统电池(例如锂电池)具有许多问题例如重量大体积大能量供应寿命有限定期更换质料浪费和情况污染等。

可以从正常的人类运动中获取大量的机械能例如人体枢纽的旋转和重力的负荷。凭据电磁发电原理学者们设计了由惯性驱动和压力驱动的人脚机械能收罗装置并安装在鞋垫中如图1(c)所示它使用行走惯性和脚踏压力来实现发电和能量转换还可以起到缓冲作用防止运动损伤。

差别类型的泛在能量具有差别的收集机制。

泛在能源的收集

思量到柔性可穿着智能设备的舒适性需求柔性的储能组件可以更好地实现储能。现在具有与普通超级电容器相同性能的柔性固态超级电容器现在正在实验室研究中它的形状类似于布的形状质地很是柔软适用于可穿着系统所收集到的泛在能源可以稳定有效地存储在柔性固态超级电容器中。

1、太阳能

此外淘汰传感器、芯片和通信系统的能量消耗以及选择最高效的联网技术也是提高可穿着设备续航能力的有效方法例如低能耗高性能芯片的开发“身体区网络”通信方式的生长等。

2、热能

太阳能在自然界中广泛存在且包罗庞大的能量。通过使用半导体质料的光电转换特性可以将太阳能转换成电能最有效的方式是制作太阳能衣服如图1(a)所示。多个柔性太阳能电池通过电线毗连以形成一个柔性太阳能电池阵列该阵列放置在衣服的反面以此收罗太阳能并转换成电能从而为可穿着智能设备供电。

3、机械能

作为贴身穿着的智能设备它们往往被希望具有便携性、小型化和柔性化等特性以确保能给用户带来越发舒适的穿着体验。然而为这些设备提供能源供应的传统电池却存在质量大、体积大、电池寿命短、供电寿命有限等问题。可以说能源供应问题在一定水平上制约了可穿着智能设备的进一步生长。

能源存储与消耗的优化

人体与外部情况之间存在温差。基于塞贝克效应使用温差发电是收集可穿着热能的最有效方法。热电发电机串联和并联排列在柔性电路板上以形成热电模块如图1(b)-1所示将热电模块部署在运动紧身衣的前面以制作热电衣服热电发电机与人体皮肤精密接触时能量会被有效地收集和转化。

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