能量收集的进展

随着无线传感器网络(wsn)开始在工业环境中得到越来越多的应用，一个潜在的缺点是每个无线节点都需要电池。这意味着，随着无线设备数量的增长，更换电池可能会变成一个既昂贵又耗时的问题。

这就是能量收集技术——有可能消除对电池的需求——在最近6月8日至10日在伊利诺伊州罗斯蒙特举行的传感器博览会和会议上吸引了大量关注的原因之一。位于芝加哥奥黑尔国际机场附近。今年的传感器博览会首次在展会现场设立了一个能量收集馆，由活跃在该领域的六家公司赞助。展会上的应用展示剧场主要是关于能量收集和相关电池和储能主题的演讲。

“工业用户告诉过程自动化公司，他们很乐意试用一些(无线传感器)，但如果他们希望看到数以万计的无线传感器部署在工厂各处，他们就必须解决电池问题，”华为首席执行官罗伊•弗里兰(Roy Freeland)表示永续有限公司(www.perpetuum.com）该公司位于英国南安普顿，是振动能量收集设备的供应商。“在这个问题得到解决之前，无线传感不会起飞，”弗里兰宣称，他的公司是在展会上介绍新能源收集产品的几家供应商之一。

捕获和存储

能量收集旨在捕获和储存环境能量，为无线设备供电，从而有可能消除对电池的需求。能源来源包括振动、热能和太阳能等。在工业WSN领域，供应商通常专注于基于压电或电磁技术的能量收集设备，这些设备可以捕获电机和其他工业设备的机械振动。经过几年的发展，该技术的支持者认为，它现在已经准备好广泛部署。

Jerry Ruddle，公司执行副总裁兼总经理先进陶瓷有限公司(www.advancedcerametrics.com）兰伯特维尔家的。新泽西州的一家能源收集公司列举了三个原因，说明这项技术在今天是可行的。

首先，他说，先进陶瓷公司在传感器博览会上推出的第三代新产品harvest - iii是基于压电纤维复合材料的，可以提供10毫瓦的输出，而传统的压电设备通常只能提供微瓦或一位数毫瓦的输出。其次，Ruddle说，近年来，市场已经变得更加了解能量收集可以完全取代和/或增强无线应用的电池供电。第三个原因是无线系统设计者正在降低无线系统的功率要求，同时终端用户也在“越来越聪明地了解他们的占空比”，以减少功率需求，Ruddle说。他说，这使得能量收集更加可行。

空中力量

虽然振动能量收集在工业应用中可能是最常见的，但一种不同的方法正在由匹兹堡的公司展示Powercast Corp. (www.powercastco.com）。在传感器博览会的展台上，该公司展示了其Powercaster发射器，该发射器向安装在附近其他展台上的Powerharvester接收器发射射频信号。接收器从射频场收集能量，并将其转换为足以操作低功率传感器设备的直流电源。Powercast营销总监哈里•奥斯塔夫(Harry Ostaffe)表示，该公司迄今已将该技术应用于军事和工业客户的定制项目中，使用一个3瓦的发射机，典型的传输距离为“10英尺”。

还有一些厂商在展会上展示了薄膜、可充电存储设备或电池，旨在取代传统电池或超级电容器，用于能量收集应用。Cymbet公司(www.cymbet.com）明尼苏达州埃尔克河该公司展示了其EnerChip薄膜电池技术，该技术采用表面贴装技术封装，可以存储从八种不同类型的能量收集解决方案收集的能量，包括振动、热、射频、流和太阳能系统。

无限动力解决方案有限公司(www.InfinitePowerSolutions.com）与此同时，总部位于科罗拉多州利特尔顿(Littleton)的公司利用传感器博览会(Sensors Expo)展示了其新的Thinergy系列固态、可充电、微能量电池(MEC)产品。当在其使用寿命内充电时，这些薄膜电池“提供数十瓦时的能量，相当于或超过总体积大数百倍的传统原电池。”结合环境能量收集，Thinergy mec为无线传感器节点和其他微系统提供永久电力，可免维护运行超过十年。”

高级陶瓷公司
www.advancedcerametrics.com

Cymbet集团。
www.cymbet.com

无限电源解决方案有限公司。
www.InfinitePowerSolutions.com

永动机。
www.perpetuum.com

Powercast公司。
www.powercastco.com

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