工程師:低成本的多節(jié)串聯(lián)鋰離子電池充電電路
前言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/227812.htm現(xiàn)在HEMS、BEMS※1 能源管理系統(tǒng)正在開發(fā)當中。這是一種建筑物中用來管理使用器械、設(shè)備運轉(zhuǎn)的系統(tǒng),其目的是為了減少建筑物中的能源消耗。目前,HEMS/BEMS主要致力于將能源消耗量可視化,今后將會結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò),用來檢測室內(nèi)人體活動,門窗打開或關(guān)閉等狀態(tài),在必要的場合使用能源,而不必要的場合能自動節(jié)約能源,實現(xiàn)舒適和節(jié)能的目標。
在傳感器網(wǎng)絡(luò)的實際使用中,電源是挑戰(zhàn)課題之一。通過用來減少能耗的傳感器節(jié)點達到節(jié)能的效果,為了更舒適的生活,我們從未放棄對節(jié)點自由安裝的研究。村田制作所考慮到環(huán)境發(fā)電技術(shù)不適用于這種傳感器節(jié)點的電源中,利用壓電效應(yīng)的振動發(fā)電、將溫度差轉(zhuǎn)換成電能的熱電轉(zhuǎn)換元件,還有本章介紹的光發(fā)電技術(shù)的多種發(fā)電設(shè)備正在開發(fā)當中。
光發(fā)電技術(shù)
人類活動的場所最好是有光線的。收集這種普遍存在于人們生活中的環(huán)保能源并轉(zhuǎn)換成電能,運用于電子設(shè)備中的就是光發(fā)電技術(shù)。這種光發(fā)電技術(shù)一般使用非晶硅太陽能電池,而使用于傳感器節(jié)點的電源即使是室內(nèi)微弱的燈光也可發(fā)電,其入射光的角度依賴性很小,并且以輕薄、不易斷裂的發(fā)電設(shè)備為宗旨,這就是村田目前正在開發(fā)的以氧化鋅作為原料,色素增感型光發(fā)電技術(shù)※2。
色素增感型光發(fā)電構(gòu)造如圖1所示。電路板上使用了樹脂膜,在電路板上形成透明電極,而在工作電極端的上方則通過絲網(wǎng)印刷等過程形成多孔半導(dǎo)體膜,這種膜吸附色素。相反電極是在透明電極上形成Pt等觸媒,這樣就形成了由2層電路板來密封電解質(zhì)的構(gòu)造。
色素增感型光發(fā)電技術(shù)的發(fā)電原理即下面反復(fù)的氧化還原反應(yīng)。
1. 對吸附色素的半導(dǎo)體膜上進行光照、色素發(fā)射電子。
2. 發(fā)射出的電子經(jīng)由半導(dǎo)體膜、透明電極等移動到相反電極。
3. 通過相反電極上電解質(zhì)中的三碘化物I3- 由催化劑作用還原成碘化物離子3I-。
4. 碘化物離子3I-被色素酸化又變回三碘化物I3-。
圖1: 色素増感型光發(fā)電設(shè)備的構(gòu)造
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