不用靠電池了   從「有色噪音」收集能量

編譯/高晟鈞

現今無所不在的小型電子設備(包括感測器、資料傳輸器、醫療植入物和 Fitbit 等穿戴式消費產品)的能源需求,不再僅只能靠化學電池來滿足。一種名為「能量採集」(Energy harvesting)的新技術,可以從太陽光、風力、熱量、甚至是人的體液或汗水等各種狀況下收集裝置所需能量。

「能量採集」的新技術,可以從太陽光、風力、熱量、甚至是人的體液或汗水等各種狀況下收集裝置所需能量。圖取自TechxXplore

混和能量採集器(Hybrid engery harvesters)

混和能量採集器不只能從不同環境中收集能量,透過整流電路轉換為交流電或直流電,為電子設備供電。

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有色雜訊(Colored noise)

有色雜訊(Colored noise)或稱有色噪聲,是一種存在於環境中的隨機振動訊號,我們時常聽到的「白噪聲」就是最典型的例子。功率譜密度函數的形狀規則決定了噪聲的「顏色」,有點類似於電磁波的光譜分布,不同波長與振動頻率也會造成不同的有色噪聲。

研究團隊使用的是一種名三穩態能量收集器(Tri-stable energy harvesters)的裝置,屬於一種非線性能量收集器,可以從環境中收集比線性能量收集器更寬的振動頻寬。此外,研究團隊還進一步優化了並行同步開關系統(P-SSHI),使其得以從「有色雜訊」中獲得最高效的直流功率輸出。

研究團隊希望進一步優化電路管理的設計,有望進一步為小型、低功耗電子設備的提供更好的能源供應來源。

資料來源:TechxXplore

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