使用能量收集到電源接入控制

電源是用于安裝門禁系統(tǒng)，如電子鎖的主要挑戰(zhàn)。能夠從環(huán)境中可提供成本更低，更容易整合和嵌合的和潛在供電這樣的裝置，使整個(gè)系統(tǒng)更加安全通過消除切斷電源的脆弱性。本文著眼于使用能量收集和電源管理提供電源連接到物聯(lián)網(wǎng)尤其側(cè)重于太陽能加密的無線門禁系統(tǒng)的選項(xiàng)。

提供電源的門禁系統(tǒng)是智能建筑改造的主要限制。由于必須將電源線的上下門既復(fù)雜又昂貴，和系統(tǒng)架構(gòu)師正在尋找不同的方式來提供電源的智能系統(tǒng)。不必以千門鎖定期更換電池是昂貴的，在許多情況下不實(shí)用。

相反，能量收集提供了機(jī)會(huì)，提供功率，而不會(huì)大量布線，但也有一些關(guān)鍵的考慮因素?zé)o論是在安裝和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的能量來源。

兩個(gè)最適當(dāng)?shù)哪茉词占夹g(shù)用于訪問控制的太陽能和熱電。雖然這些產(chǎn)生相對(duì)少量的電流，這適用于其中的功率小的脈沖串被要求來授權(quán)訪問的訪問控制 - 通常通過無線鏈路或刷卡 - 并釋放從所捕獲和存儲(chǔ)的當(dāng)前的鎖。到監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的無線鏈路背面還提供了更多的安全性，并且可以用來觸發(fā)警報(bào)，如果電源被切斷，或有未授權(quán)的嘗試條目。使用與無線鏈路能量采集方法省去了昂貴的電纜基礎(chǔ)設(shè)施，并簡(jiǎn)化了這種系統(tǒng)的改造。

為外門，在溫度差可以通過使用珀?duì)柼?yīng)的能源被利用。這使得利用金屬的不同的電和熱性能以使得珀耳帖發(fā)動(dòng)機(jī)，如WPG-1從Laird Technologies公司(圖1)，可以安裝在門或通過一個(gè)壁與一側(cè)比另一溫暖。這隨后產(chǎn)生可用于給電池充電到訪問控制系統(tǒng)供電的電流。

的WPG-1是收割廢熱，并將其轉(zhuǎn)換為可使用的輸出DC功率的自包含薄膜熱電發(fā)電機(jī)。一WPG-1月產(chǎn)能可達(dá)1.5 mW的可用輸出功率，并能處理范圍廣泛的負(fù)載電阻。一種超低電壓升壓轉(zhuǎn)換器被結(jié)合到在低于20℃的低的溫度差異提供可用的輸出功率。輸出功率可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)三種電壓設(shè)定值：3.3 V，4.1 V或5.0 V.

萊爾德科技WPG-1能量收集產(chǎn)生的圖像

圖1：WPG-1能量收集發(fā)生器可產(chǎn)生高達(dá)1.5兆瓦的溫差。

甲局部電池，需要既捕捉和平穩(wěn)地從源，它可以是相當(dāng)易變的電流，而且對(duì)于安全性。訪問控制系統(tǒng)需要保持可用，即使在電源被切斷，因此具有局部電池給出優(yōu)于由市電直接供電的系統(tǒng)。

但是，電源的主要來源，可收獲的訪問控制系統(tǒng)是光。使用的太陽能電池板，以提供對(duì)系統(tǒng)的電源是符合成本效益的，并且可以使用任一自然光或人造光。當(dāng)今的能量收集板和電源管理可以跟蹤最佳充電率，以盡量減少損失，并保持盡可能多的所捕獲的電流盡可能地使用無線鏈接和接入授權(quán)。

EnOcean公司的入門套件(圖2)的目的是為工程師提供的工具，探討自供電無線技術(shù)的性能容量。

EnOcean公司的入門套件的圖片

圖2：EnOcean公司的入門套件使設(shè)計(jì)人員能夠評(píng)估不同架構(gòu)的無線接入控制器搭載的太陽能電池。

試劑盒包括電 - 機(jī)發(fā)電機(jī)的開關(guān)隨著太陽能供電的傳感器在訪問控制系統(tǒng)中使用。通過一個(gè)USB加密狗接收在由自供電開關(guān)和傳感器發(fā)送315兆赫的RF信號(hào)PC屏幕上被可視化。該DolphinView基本軟件解釋EnOcean無線電電報(bào)通過使用從搖臂開關(guān)產(chǎn)生的電力來演示如何遠(yuǎn)程無線控制無需電池來實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)還支持太陽能電池供電的無線鏈路。

松下的Amorton非晶體太陽能電池提供5.3μA至84μA的室內(nèi)光線，或向5日均線115毫安從室外光線。將細(xì)胞封裝在玻璃為最基本的襯底，或作為可以很容易地添加到任何結(jié)構(gòu)來提供動(dòng)力的薄膜。隨著備用電池的薄膜為基礎(chǔ)的細(xì)胞，而不必?fù)?dān)心線纜或安全很容易地添加。以重量不是問題，在單元陣列的尺寸可以為功率的所需的訪問控制系統(tǒng)的量。與室外系統(tǒng)中，這當(dāng)然可以較小，但室內(nèi)系統(tǒng)也可以使用相同的技術(shù)，對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者創(chuàng)建規(guī)模經(jīng)濟(jì)。