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[能量采集(1)]打造随手可得的「微型绿能」
 

【CTIMES/SmartAuto 江城 报导】   2013年06月12日 星期三

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为了摆脱缆线的束缚,从布线以及更换电池和充电的烦恼中解脱而出,「自发电」技术一直是近代工程师们追求的目标。经过长久的努力,能量采集(Energy Harvesting)技术已经取得了长足进展,近年来和无线传感器网络(WSN)结合,在大楼管理、工业自动化、环境监控应用中展现了极大发展潜力,并延伸到消费性应用中,开发出许多运用振动发电原理为便携设备充电的新颖产品。

不同能量来源的潜在功率密度
不同能量来源的潜在功率密度

能量采集一般定义为透过收集光、热、振动和电磁波等能源,并将之转换为电力,为设备本身提供足以维持正常运作的能源。经由这些周围环境的自然「现象」所获取的能量都非常微小,能够提供的输出电力相当有限,因此在大部份应用中都将能量采集技术与传感器和无线组件结合,打造出可将获取的电力供给组件本身使用,或是传送到其他能运用这些微小电力的可携式设备中。

就技术形式来看,能量采集可区分为四项关键技术:太阳能、电动(Electrodynamos)、压电(Piezoelectricity)和热电(Thermoelectrics)。据IDTechEx预估,2022年整体能量采集设备的市场规模可望超过50亿美元,太阳能仍将持续主宰消费性应用,但其他的能源采集技术都将在工业领域中找到更广阔的应用市场。

目前引领能量采集市场的仍然是太阳能电池和电动这两项相对较成熟的技术,然而,更多新兴技术正在快速发展,例如,美国能源部(DoE)正在和BMW与GM等公司合作,转换引擎废热并反馈给汽车电力系统使用;美国太空总署(NASA)也在火星任务中使用了热电技术。另外,压电池能量采集技术也由于外形可制作得更加精巧引起更多关注。该机构预估2018年压电式能量采集市场将达1.45亿美元,每年的年复合成长率达38%,到2022年该市场更可望成长到6.67亿美元。

關鍵字: Energy Harvesting  能量采集 
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