智能电网中能量收集技术及应用综述

电力传感器需求快速增长,其能源补给需求愈加明显,传统的单蓄电池供电方案的弊端愈加明显。同时,动能、温差、光伏、电磁等能量收集技术及集成电路技术的发展,给电力传感器能源供给问题提供新思路。促进智能电网中能量收集技术及电力传感器耦合能够提高社会效益,形成多方共赢的局面。首先对智能电网对能量收集技术的迫切需求进行分析;其次,分析能量收集技术及相关集成电路的发展现状;最后,根据能量收集技术在智能电网中应用的不足,提出适用于智能电网的能量收集技术研究方向。

管道网络中能量收集技术及应用

随着城市发展,天然气、石油、水和其他液体和气体的输送需求不断增加,城市管网的规模也不断扩大,然而我国管道管网泄漏严重,导致大量资源浪费。为了及时发现泄漏或预警能发生泄漏,可在管网中布置传感器等监测设备对管网内压力、流量等数据进行监测、分析,把问题提前发现,提前解决。可靠的电源供给是管道网络无线传感器节点有效运行的关键,管道系统内环境较为恶劣,蓄电池有寿命周期,保证传感器正常工作提供电能问题已经成为限制管道网络智能化发展的瓶颈问题,随着能量收集技术的发展以及管道系统内拥有丰富的能量收集潜力,给无线传感器节点电力传感器能源供给问题提供新思路。管道系统内拥有丰富的能量收集资源。如何收集动势能、振动能、温差能、太阳能、风能、振动能等为管道系统中的传感器节点可用的能量是该研究的目的。梳理了不同类别的技术的适用场合,在此基础上,进一步探讨了管道系统能量收集技术的发展方向和未来前景。

基于能量收集技术的5G基站绿色电源解决方案设计与实现

国内5G基站建设数量和密度的增加,使基站电源容量需求不断激增。为有效解决5G基站建设环境过于复杂、建设空间相对有限缺陷问题,基于能量收集技术探讨了5G基站一体化智慧电源柜的设计方案等5G基站绿色电源解决方案,分析5G基站一体化智慧电源柜的设计特色,总结其方案功能实现结果。

基于压电能量收集技术的自供电电源设计

针对环境和工业检测领域小型无线传感器网络节点的供电问题,提出了一种基于压电能量收集技术的自供电电源设计方案。利用压电能量收集器将机械振动能转换为电能,基于LTC3588-1电源管理芯片搭建电压变换及能量存储电路,获得可供传感器工作的直流电源。实验结果表明,设计的基于压电能量收集技术的自供电电源可为低功耗无线传感器网络节点提供电能,具有应用前景。

微生物燃料电池能量收集技术研究进展

微生物燃料电池(MFC)是一种将有机物中的化学能直接转化为电能的装置,在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。但MFC产电功率密度过低且不稳定,构成回路的外部电阻是一种耗能元件,能量均以热能的形式消耗,无法正常驱动电子器件。在实际应用中,需要考虑设计一种适用于微生物燃料电池的能量收集系统包括静态管理系统和动态最大功率点跟踪系统是MFC发展和实际应用的关键。能量收集系统可以将MFC产生的微弱能量存储变换,以合适稳定的输出间歇驱动负载,使MFC低能量输出具有了实际应用价值。重点阐述了针对于微生物燃料电池的能量收集技术及研究现状,并对未来研究方向和面临的挑战进行了展望。

能量收集技术在道路中的不同应用

汇总不同的道路能量收集技术,包括光伏电池、地热、热电和压电系统,深入研究了每种能量收集技术,包括工作原理、应用示例和技术研发,对能量收集的未来研究提出相关建议。

微弱能量收集电路技术的研究现状与发展趋势

随着物联网的发展和无线传感器网络的广泛使用,以电池为主的供能方式弊端日渐显露,微弱能量收集因其诸多优点而得到了极大重视。介绍了目前微弱能量收集电路技术研究的现状,对目前的微弱能量收集电路技术进行了分析,阐述了多种微弱能量的收集,介绍了目前高效率的微弱能量收集电路的设计模式。结合目前微弱能量收集电路的优缺点,展望了能量收集电路技术未来的研究趋势和方向。

基于压电能量收集技术的充电器设计

为了解决利用压电能量收集技术收集到电能的存储问题,提出了一种充电器的设计方案。利用压电能量收集器和LTC3588-1电源管理芯片为核心的电压变换电路以及LTC4071充电控制芯片为核心的充电控制电路,将收集到的电能变换后存储到锂电池。实验结果表明,设计的充电器能够输出4.1V的稳定直流电压来为锂电池充电,实现了将压电能收器收集的电能存储到锂电池,具有应用前景。

高压输电系统电磁能量收集与存储技术综述

稳定、可靠的电源供给是高压输电系统在线监测设备有效运行的关键。本文主要从能量收集与存储方面综述了输电线在线监控终端的电源供给技术现状,重点评述了被测系统内部取电、外部取电及多种方式组合取电,以及基于电池和超级电容器储能技术在高压输电系统在线监测方面的应用,并梳理了这些技术方案的优势以及亟待解决的问题。在此基础上,进一步探讨了在线监测系统供电方式的前景及未来的发展趋势。

压电振动能量收集器在穿戴设备上的应用

随着近年来微机电系统、集成电路和无线通信技术的不断发展,压电振动能量收集技术已被广泛应用于不同规模的微机电系统中,尤其是与人类生活息息相关的穿戴设备表现出了对微能源技术的迫切需求。文中综述了压电能量收集的基本原理和常用结构,分析了可穿戴设备压电能量采集的主要研究成果和进展,讨论了基于可穿戴设备压电能量采集器面临的挑战和提出的解决方案。

关于射频能量收集系统研究现状分析

环境中的能源收集是一种能源收集方法,不需要电池和电缆的支持,直接从环境中提取能源,并将其转化为可再生能源。与传统的能源技术相比,这种技术具有绿色,环保和不需要人工替代的特点。在许多环保能源收集技术中,环境射频能源收集技术具有广泛的覆盖范围,该技术是基于天线,通过将射频能量转换成电能,保证了无线电设备和电力应用。无线电频率能量收集系统收集高频率、低能耗的射频信号,在这个基础上,开发一个低能量射频收集系统,包括超材料高增益天线设计、双倍电压整流系统设计和优化匹配电路。

纳米发电机的研究现状及发展趋势

综述了纳米发电机的技术发展状况,系统介绍了纳米发电机的分类及工作原理,阐述了不同种类纳米发电机的特点和适用范围。基于国内外关于纳米发电机的研究,重点分析了纳米发电机的发电特性,对比了不同种类纳米发电机的开路电压、电流密度及功率密度的大小。最后,讨论了目前纳米发电机存在的问题,并且针对这些问题以及不同纳米发电机的特点和研究现状,对纳米发电机的发展趋势进行了预测,指出未来应着眼于高性能材料、工作原理和仿真模型、纳米发电机的集成化以及能量收集电路等方面的研究,并继续优化发电机结构,改进制备工艺以提高发电机性能。

建立绿色6G网络的关键因素及挑战

针对未来具有智能、节能等特点的移动通信网络,提出一种绿色6G网络,从3D网络覆盖、AI(人工智能)技术、能量收集技术三个方面推动建立绿色6G网络的关键因素着手,介绍"空-地-海-天"一体化的综合通信,列举多种可行的AI技术,比较各种主流能量收集技术,最后分析实现这种绿色6G网络的可能面对的风险与挑战。