Усовершенствованный сбор энергии для устройств LoT

Исследователи разработали высокопроизводительный блок управления энергопотреблением (EMU), который значительно повышает эффективность электростатических генераторов для приложений Интернета вещей (IoT). Этот прорыв решает проблему несоответствия высокого импеданса между электростатическими генераторами и электронными устройствами, открывая новые возможности для сбора энергии из окружающей среды.

Электростатические генераторы стали многообещающим решением для питания маломощных устройств в сетях Интернета вещей (IoT), используя энергию из источников окружающей среды, таких как ветер и движение человека. Несмотря на свой потенциал, эффективность этих генераторов снижается из-за несоответствия импедансов при подключении к электронным устройствам, что приводит к низкой эффективности использования энергии.

Исследование, опубликованное в журнале Микросистемы и наноинженерия представляет эффективный блок управления энергопотреблением (EMU), предназначенный для значительного повышения энергоэффективности электростатических генераторов для устройств Интернета вещей. Это нововведение решает давнюю проблему несоответствия импедансов и продвигает потенциал использования энергии окружающей среды в области Интернета вещей.

Исследовательская группа значительно повысила энергоэффективность электростатических генераторов, внедрив инновационный электродвигатель, оснащенный искровым затвором и понижающим преобразователем. Этот прорыв привел к беспрецедентной выходной мощности постоянного тока в 79,2 мВт·м.^-2 рпс^-1 в роторных электретных генераторах, что означает значительный скачок в эффективности. Кроме того, EMU увеличил производительность трибоэлектрических наногенераторов с разделением контактов на 50%, продемонстрировав свою универсальность в различных технологиях сбора энергии.

Это достижение стало результатом тщательной оптимизации критически важных компонентов, таких как трубка искрового переключателя и понижающий преобразователь, которые вывели выработку электроэнергии постоянным током на новую высоту. Этот прогресс не только превосходит существующие стандарты энергоэффективности, но и подчеркивает совместимость EMU с широким спектром конструкций генераторов.

Цзэюань Цао, соавтор исследования, заявляет: «Наша работа представляет собой значительный шаг на пути к практическому применению электростатических генераторов в устройствах Интернета вещей. Оптимизируя наш EMU, мы добились беспрецедентной эффективности, сделав устройства Интернета вещей с автономным питанием более жизнеспособными. чем когда-либо».

Этот прорыв не только повышает эффективность и надежность IoT-устройств с автономным питанием, но также способствует их более широкому внедрению в устойчивых и удаленных приложениях. Он знаменует собой новую эру энергетической автономности в сфере Интернета вещей, знаменуя собой значительный прогресс в области сбора энергии из окружающей среды для приложений Интернета вещей.