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綠色議題抬頭　能量采集IC前景看好

時(shí)間：2007-10-29 10:09:34

關(guān)鍵字：能量采集 IC 能量采集器 TPMS

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[導(dǎo)讀]隨著能源議題的發(fā)燒，業(yè)者開始構(gòu)想開發(fā)能夠從環(huán)境中采集能量的自我供電系統(tǒng)，因此催生了一場開發(fā)能量采集技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的競賽。在很多應(yīng)用中，環(huán)境自身可以透過溫度差異、振蕩或光線來能夠提供所需的能量。由于能量采

隨著能源議題的發(fā)燒，業(yè)者開始構(gòu)想開發(fā)能夠從環(huán)境中采集能量的自我供電系統(tǒng)，因此催生了一場開發(fā)能量采集技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的競賽。在很多應(yīng)用中，環(huán)境自身可以透過溫度差異、振蕩或光線來能夠提供所需的能量。

由于能量采集器一般需要很長時(shí)間才能夠采集到很少的能量，而這些能量隨后又會被傳感器上的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)損耗，因此在很多情況下采集器都帶有一個(gè)電容器來作為能量存儲子系統(tǒng)。在飛機(jī)制造、個(gè)人健康監(jiān)控系統(tǒng)或防盜竊檢測系統(tǒng)等各種應(yīng)用中，能量采集－或者說能量聚集，將形成一個(gè)規(guī)?？赡苓_(dá)到數(shù)十億美元的市場。

柏林研究咨詢公司VDI/VDEInnovation+TechnikGmbH“獨(dú)立微系統(tǒng)”研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人MarcoVoigt表示，由于能量采集的重要性，已經(jīng)被德國聯(lián)邦政府納入其總值約6.85億美元的研究支持項(xiàng)目中。

有關(guān)能量采集的研究已經(jīng)展開了。例如，F(xiàn)raunhofer集成電路研究院就展出了一個(gè)基于半導(dǎo)體的熱力發(fā)電機(jī)(TEG)，可以將溫差轉(zhuǎn)換成電能。這一設(shè)備佩帶在人身上，利用人體熱量作為能量來源。

另外，IMEC荷蘭分部最近也在利用壓電效應(yīng)來開發(fā)一個(gè)能源采集設(shè)備。該設(shè)備將機(jī)械振蕩轉(zhuǎn)換成大約40mw的電能。

IMEC研究人員BertGyselinckx表示，如今的壓電組件所用的材料都是鋯鈦酸鉛(PZT)。但是，這一材料在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)是很難處理的。他希望這一問題能在未來五年內(nèi)解決，而壓電能量采集器也能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

還有一些公司則已經(jīng)取得了更大的進(jìn)展。比如，Perpetuum公司的能量采集器就已經(jīng)進(jìn)入了商業(yè)化生產(chǎn)階段。該公司的CEORoyFreeland表示：“我們主要是透過一個(gè)磁圈系統(tǒng)來將振蕩轉(zhuǎn)換成電能?！?

Freeland將振蕩能和動能區(qū)分開來。他說：“按照我們的定義，動能的頻率只有大約1Hz，是非常低的，和心跳頻率差不多?！盤erpetuum公司目前在開展的一個(gè)動能研究項(xiàng)目－用于病人監(jiān)測系統(tǒng)的能量采集器，就是利用了這一點(diǎn)。目前Perpetuum公司的能量采集系統(tǒng)產(chǎn)量不高，而另一家公司則已經(jīng)進(jìn)入了大規(guī)模生產(chǎn)。

EnOcean公司已經(jīng)在供應(yīng)電力動態(tài)能量轉(zhuǎn)換器，這種轉(zhuǎn)換器與開關(guān)無線連接，因此開關(guān)可以放置于室內(nèi)的任何地方，不需要電池。按動按鍵所需的能量被轉(zhuǎn)換成無線發(fā)射器的電能，該發(fā)射器可以觸發(fā)電路來開關(guān)室內(nèi)的燈光。EnOcean公司行銷經(jīng)理ZeljkoAngelovski表示，雖然這種產(chǎn)品可能會被看作是種擺設(shè)，但該公司已經(jīng)賣出了數(shù)萬臺。

但是，能量采集器的突破并沒有到來。Wicht公司的分析人士Bouchaud表示，從數(shù)量上來看，這一技術(shù)的最大市場應(yīng)該是胎壓監(jiān)控系統(tǒng)(TPMS)，預(yù)計(jì)應(yīng)用于MEMS技術(shù)的TPMS系統(tǒng)將在2012年左右開始快速發(fā)展。傳統(tǒng)的TPMS是采用昂貴且笨重的電池來供電的，這也是TPMS中成本最大的組件。而新型TPMS則采用了振蕩能量采集器，可以從輪緣上移動到輪胎內(nèi)部，以獲得除壓力之外的更多信息，使得智能化輪胎能采集并發(fā)送輪胎氣壓、牽引力、磨損、溫度等更多數(shù)據(jù)。

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