EnOcean技术
上一篇 / 下一篇 2008-06-25 22:38:56 / 个人分类：能源转换装置
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cnlwh 发布于2008-06-25 22:41:21
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EnOcean’s Wireless Piezoelectrics | 无线压电开关
关键词:节能,开关
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在WorldChanging中看到这篇文章EnOcean’s Wireless Piezoelectrics，里面讲到在绿色概念设计中，人们（特别是学生）热衷于将我们日常生活所必需的能源利用再生起来，比如围绕着Piezoelectrics压电，平常跑步，走路产生的压力转换为电能（可能很多人在初中的时候就开始考虑这个问题了），甚至于地面都有人考虑。而且麻省理工也做出了一些样机，比如可穿戴的电脑等，而文章作者Dawn Danby提到这种产生的能源很小，但是可以从另外的角度去考虑这个应用，EnOcean的Wireless Piezoelectrics就是从怎样利用这些微小电能出发的，无线压电开关，你手指按下时产生的能量可以发送一个简短的无线射频星号，而这个信号可以控制你房间里面灯泡的开关，这样你就不需要用电线将开关连接起来，既节省了材料，同时也对家庭空间的布置带来了活动的空间。
Rohit Gupta在评论中提到了声控,指的是可识别的声控，这样就省了开关。而lyyne提到，这样的话，电灯仍然要电线，而且接受射频信号需要能源，而且接受器需要处于”always-on”状态。
尽管这个产品应用性是否真的节省能源，可能需要计算。但是无疑告诉人们从另外的角度去思考问题，既然产生的电能小，那么如何去有效利用这点小电能呢。顺便再以此方法衍生一下，如果这种方法解决不了多少能源问题，那么它能否解决其他问题呢，然后就行价值补益。就比如无线，也许可以用于无线键盘，那样可不需充电。或则应用到一些遥控设备等。
http://www.hi-id.com/?p=451
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绿色议题抬头 能量采集IC前景看好
随着能源议题的发烧，业者开始构想开发能够从环境中采集能量的自我供电系统，因此催生了一场开发能量采集技术和标准的竞赛。在很多应用中，环境自身可以透过温度差异、振荡或光线来能够提供所需的能量。
由于能量采集器一般需要很长时间才能够采集到很少的能量，而这些能量随后又会被传感器上的数据传输系统损耗，因此在很多情况下采集器都带有一个电容器来作为能量存储子系统。在飞机制造、个人健康监控系统或防盗窃检测系统等各种应用中，能量采集－或者说能量聚集，将形成一个规模可能达到数十亿美元的市场。
柏林研究咨询公司VDI/VDEInnovation+TechnikGmbH“独立微系统”研究项目负责人MarcoVoigt表示，由于能量采集的重要性，已经被德国联邦政府纳入其总值约6.85亿美元的研究支持项目中。
有关能量采集的研究已经展开了。例如，Fraunhofer集成电路研究院就展出了一个基于半导体的热力发电机(TEG)，可以将温差转换成电能。这一设备佩带在人身上，利用人体热量作为能量来源。
另外，IMEC荷兰分部最近也在利用压电效应来开发一个能源采集设备。该设备将机械振荡转换成大约40mw的电能。
IMEC研究人员BertGyselinckx表示，如今的压电组件所用的材料都是锆钛酸铅(PZT)。但是，这一材料在大规模生产时是很难处理的。他希望这一问题能在未来五年内解决，而压电能量采集器也能实现工业化生产。
还有一些公司则已经取得了更大的进展。比如，Perpetuum公司的能量采集器就已经进入了商业化生产阶段。该公司的CEORoyFreeland表示：“我们主要是透过一个磁圈系统来将振荡转换成电能。”
Freeland将振荡能和动能区分开来。他说：“按照我们的定义，动能的频率只有大约1Hz，是非常低的，和心跳频率差不多。”Perpetuum公司目前在开展的一个动能研究项目－用于病人监测系统的能量采集器，就是利用了这一点。目前Perpetuum公司的能量采集系统产量不高，而另一家公司则已经进入了大规模生产。
EnOcean公司已经在供应电力动态能量转换器，这种转换器与开关无线连接，因此开关可以放置于室内的任何地方，不需要电池。按动按键所需的能量被转换成无线发射器的电能，该发射器可以触发电路来开关室内的灯光。EnOcean公司行销经理ZeljkoAngelovski表示，虽然这种产品可能会被看作是种摆设，但该公司已经卖出了数万台。
但是，能量采集器的突破并没有到来。Wicht公司的分析人士Bouchaud表示，从数量上来看，这一技术的最大市场应该是胎压监控系统(TPMS)，预计应用于MEMS技术的TPMS系统将在2012年左右开始快速发展。传统的TPMS是采用昂贵且笨重的电池来供电的，这也是TPMS中成本最大的组件。而新型TPMS则采用了振荡能量采集器，可以从轮缘上移动到轮胎内部，以获得除压力之外的更多信息，使得智能化轮胎能采集并发送轮胎气压、牵引力、磨损、温度等更多数据。
来源：电子工程专辑
http://www.ylfelectronics.com/news_detail.asp?id=64
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能量收集技术潜力无限，纳米和MEMS技术成主推力
专家称，在能量收集应用中采用纳米技术和MEMS技术是一项正在进行当中，然而却显示了巨大潜力的工作。
在近日举行的传感器世界博览会(Sensors Expo)上的进展显而易见，包括关于在能量收集应用中采用纳米技术和MEMS技术的会议。参与会议的人员表示，EaglePicher、Tadiran和Varta等公司正在对现有的锂技术进行投资，从而为能量收集应用提供微电池。
Roger Grace Associates总裁Roger Grace指出，能量收集仍在研究阶段，但在过去的一年里进展在加快，我们已经看到了一些好的商业成果。
微能量清道夫(micro-energy scavenger)正在考虑用于先进的轮胎压力监控器(TPM)。市场研究公司WTC预计，由于受到美国法规问题和欧洲汽车产业产品差异化的驱动，该市场将在2009年超过2亿美元，
与轮胎相连(而不是与轮缘相连)的TPM系统可以创造每年超过12亿轮胎的潜在装备翻新市场。能量清道夫(energy scavenger)将代替电池以减少重量，增加功能并降低对环境的影响。
Darnell Group的新报告发现，能量清道夫的启动正在寻求与芯片制造商的合作。根据该报告，TI、Nordic Semiconductor和STMicroelectronics等电源管理IC制造商确定将进入能量收集市场。
该报告还突出报道了EnOcean、Ubiwave、Powercast和Perpetuum等公司的启动。一些公司已经拥有商业产品，而另外一些公司则仍在原型阶段。
无线传感器网络开发商Dust Networks近日宣布，该公司正在其嵌入式网络产品中采用Kilopass XPM内存。这些设备被用于模拟调谐和安全存储。
美国国家海洋与大气总署(National Oceanic and Amospheric Administration)高级顾问Gregory Withee表示，低功率传感器和能量收集技术需要进一步的发展，从而“找出比目前昂贵的卫星更便宜的方法来观测地球活动”。他列出了针对美国地球观测计划的传感器网络、片重构传感器网络、生物传感器、无线纳米传感器和较便宜的数据管理系统。
Withee表示，“我们每年用于观测技术的费用高达10亿美元，但是我们现在并没有获得足够多的投资回报。”
http://www.eetchina.com/ART_8800469509_628868_NT_4fdd860a.HTM
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Beckhoff 的 I/O 系统和 EnOcean 无线技术在伦敦 LightHive 灯光秀上得到广泛应用
LightHive 是一场独具匠心的灯光秀，整个会场的设计理念非常独特：在一幢大楼内通过灯光效果模拟所有的运动及其过程。位于伦敦贝德福德广场（Bedford Square）上的建筑联盟大楼就像是一座巨型“灯塔”，通过这一独特的窗口像世人展示他们的这一创举。建筑师 Alex Haw 采用Beckhoff 的 EnOcean 无线技术和控制技术成功举办了这次的LightHive 灯光秀。
原始物体的几何外形经过定型和改制以及激光切割后，可以变幻出2054 种奇特的造型。
在这座 19 世纪乔治亚风格的大楼里，所有的办公室、车间、工作室以及会议室都实现无线连接 － 无需维护，成本低廉 －应展会的安装要求和日程安排，不会影响到大楼内每天的正常运作。整栋建筑联盟大楼按照模型根据 1:6 的比例建造而成，完全满足展会的空间要求。大楼完全凭借其自身建筑中的实际光源展现在空间中。
Alex Haw 决定采用 Beckhoff 的 EnOcean 无线技术来实现他的灯光秀。大楼里共分成 160 个单元区域，每个区域都有一个 EnOcean 传感器区，包括门触点、座位传感器、中继器、按钮、红外探测器以及可以监控大楼内所有活动的 IP 摄像机。EnOcean 传感器将信息传输到大楼周围的节点接收器（KL6023 无线适配器）上，然后再经由这些接收器传送到Beckhoff 的以太网控制器 BC9000 上。无线适配器接收来自EnOcean 传感器的信号，然后将它们转换成一种 RS485 信号，这种信号可以直接由串行总线端子模块 KL6021-0023 进行处理。系统通过 TwinCAT PLC 编程，与数字复接器（DMX）控制系统的通讯也是借助TwinCAT 实现的。DMX 是一种广泛用于舞台灯光和各种时尚秀的数字控制协议，用于根据RS485 信号控制调光器、聚光灯和各种灯光设备。
LightHive 灯光秀凭借一台总线端子模块控制器 BC9000进行全程控制。EnOcean 信号通过EnOcean 适配器KL6023 和串行端子模块 KL6021-0023 进行处理，编程操作通过TwinCAT PLC 实现。
Beckhoff 控制系统能够传输 EnOcean 信号到 DMX 控制器上，然后依次激活灯光秀期间大楼内模拟各种运动模式的 LED灯。“决定使用 Beckhoff 提供的解决方案，关键是因为其系统具有完备的开放性和编程简单的特点。最重要的一点就是：Beckhoff 系统中集成了 EnOcean 技术。”Beckhoff 在英国的合作伙伴 － Hayes Control Systems 公司的总裁 StephenHayes 如是说。
最后结果也证明了这是一场令人叹为观止的灯光秀：正如前面所述，大楼内共有 1027 盏 LED 灯，借助这些 LED 灯中的一盏或多盏，每个房间内都上演着一场场精彩绝伦的演出，美仑美奂的灯光变幻出各种优美的舞蹈造型，模拟着人类的各种活动。每一个空间都像是一个 3 维 X 射线，反射着大楼内的每一个活动– 随着闭路电视监控系统（CCTV）的环境灯光的不断变化，整栋建筑联盟大楼就像一个活动着的空间模型，每时每刻都在不停变幻着，周而复始，循环不止。
供稿单位：Beckhoff—德国倍福自动化有限公司
http://www.gongkong.com/Common/CompanyPage.aspx?Type=solution&CompanyID=0-8F38-217A2BF31D51&Id=5-A789-6827D27A14EC
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EnOcean新推出一款无线无线电源开关面世
EnOcean公司最近推出了一款无线电源开关。这款名为Easyfit的无线电源开关采用了射频技术控制电源的开关，从而可以把开关装在房子内的任何地方，不用再担心破墙牵线的问题。
Easyfit由开关和接收端组成，其中接收端连接到需要控制的电路上。可以用一个开关控制多个接收器，也可以用多个开关控制一个接收器，使用十分方便。每个开关都可以承受最高1000瓦的功率。在通常状况下，Easyfit系统可以使用长达20年。
Easyfit无线电源开关可以用螺丝、胶水或者双面胶固定在墙上，并且适应木头、石头、玻璃等不同的表面，安装以及迁移都非常容易。
Easyfit无线电源开关采用了先进的能源转换技术，轻轻按下开关的力量就能够转化为射频信号能量发送到30米之内的接收端，信号还可以穿墙而过，也可以使用信号延伸器扩展信号的覆盖范围。秘密在于Easyfit只需要千分之一秒的时间就可以完成信号发送、接收和处理，这样只需要消耗非常少的能量。
由于采用了与普通家电不同的无线频率，Easyfit与普通家电（如遥控或者手机）不会互相干扰。
http://www.chinaceca.com/Article_Show.asp?ArticleID=4757
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从以太中提取能量并为轻便系统供电的采集器
要点
热、振动和射频都是潜在的能源，采集器可以将它们转换到微瓦功率量级。
采集器通常要储存能量供偶发性使用，设计时必须在能够偶尔工作的低功耗系统中包含这一部分。
设计通常要将能量采集与可以利用偶发低功耗源优点的应用联系起来。
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世上没有免费的午餐，你的父母可能是这么教你的。当然，我们不可能从稀薄的空气中取得能量，是吗？但事实上，人体、工厂机器、各种型号的收音机，以及很多其它东西都在以热、振动或射频电波形式辐射能量。设计者可以发明一些系统，提取这些零星的能量，并转换用于电源系统，当然是极低功率的产品。你不会很快看到由以太供电的手机，但可能的现实应用包括便携医疗监控仪，甚至家庭自动化设备。
能量采集或提取并不仅是为了节省金钱，它还能促进有吸引力的新应用。技术行业中有远见的人有时会谈到一个时代，那时我们的生活到处都嵌入了微处理器。借用德州仪器公司（TI）首席研究员 Gene Frantz 在我们 50 周年纪念刊上的一段话：“差不多可以说我们正处在产品消失的道路上，那时产品将变得如此之小，体积已经无足轻重，但是功能却非常强大，我们实际上不知道它在哪里，而只知道拥
有它。”很容易想象，很多这类基于微处理器的装置在我们身边，以及在智能电灯开关或温度计内。
可以认为，微控制器已经渗入了我们的生活。Microchip 首席执行官 Steve Sanghi 认为：“当你早上醒来，你接触的第一件东西就是闹钟，然后可能是电动剃须刀、吹风机、搅拌机、冰箱……当你离开家时，你已经使用了大量微控制器。然后你坐进汽车里，车上有40种 ~ 50种微控制器，为你增加安全、舒适、便利和娱乐。”Sanghi 指出，微控制器监控着高速公路交通，而在工作中，我们还会面对无数其它设备。
今天，一个交流电源或电池可以方便地为所有这些设备提供电能。但下一步，当处理器嵌入到纺织品、墙面、桥梁等所有地方时，就需要电池的一种替代品，或者至少要有一种共生技术，它可以从以太中为电池充电，从而大大扩展电池的使用寿命。答案就是本文讨论的能量采集器，或某种新式小型燃料发电机（见附文“芯片上有引擎吗？”）。
正如 TI 公司 Frantz 所指出，采集能量并不新鲜。太阳能是一个已经实现了许多年的例子。Franz 说 TI 的太阳能手表和计算器已有很长历史。这些产品使用的电池可以用太阳能板进行充电。精工(Seiko)还销售一种手表，它通过人体热能供电。
还有一些制造商提供的使能技术实例，设计者能够以某种方式获取能量。从参考文献1中可以找到过去的技术报道和一些产品实例，例如，本文便涉及EnOcean的两款产品，它们可以用于家庭或建筑自动化设备。
EnOcean提供一种开关，主要用于照明控制，不过也可以用于控制电动窗帘、风扇，或其它在家庭或办公室内有墙面开关的设备。基本产品是ECO 100模块，公司称之为一个“电动力”采集器。该模块采用一个线圈和磁铁，两者共同将线性运动转换为能量。尤其特别的是，一个人按开关的动作就会产生一个突变的能量，因为螺线管会改变流经线圈的磁通量。公司以前为相同应用提供过一种压电式采集器，但称新设计效率更高。
EnOcean 将 ECO 100 捆绑在 PTM 200 开关模块内，公司正在照明和其它应用中销售该产品。当你按下照明开关时（图2），采集器产生足够的能量，激活 PTM 200 上的一个处理器和无线电，然后向接收器发送三个短的重复消息包。你可以将接收器集成在照明装置中，而过去你会用电线连接交流电源和照明装置。墙面开关既不需要接线，也不需要电池。接收器使用交流电源工作。
EnOcean 的销售与营销副总裁 Jim O'allaghan 称，与照明控制中的其它多数尝试不同，采集器方案具有经济意义，尽管一个开关的设计远比普通直接切换交流电源的墙面开关复杂。O'allaghan 称，因为不必往开关布放交流电线，这样节省的费用将能抵销开关和集成在装置中接收器的较高成本。
O'allaghan 说，PTM200的售价根据批量从10美元~20美元，完成的照明开关大约要50美元（单件）。你可以从 Ad Hoc Electronics 公司购买家用开关。Ad Hoc 的网站价格包括了开关和接收器模块，模块中带有一个继电器，用于切换交流电源，小批量价格大约是120美元。O'allaghan 称EnOcean在一个商用场所就已经销售了3000支~4000支开关。
你可以从技术角度说，EnOcean 的开关产品不是真正的采集器，因为它并不采集杂散能量。但它确实能够凭空完成工作。该公司正在开发太阳能产品和热能产品。参考文献 1 详细讨论了太阳能产品，它可以在建筑内的恒温器中找到自己的用途。这种产品可以采集白炽光源和荧光光源的能量，并有两种能量储存形式，即使长期熄灯情况下也可以运行。
热能采集器的制造商利用了 Seebeck 效应的优点，热电偶通过冷、热极板的温差而发电。EnOcean 最近在德国慕尼黑举办的 Electronica 展会上演示了这种热能采集器。演示相对比较简单。在一个演示过程中，一个人将一只手指放在极板上，产生能激活处理器的温差，然后将一个温度读数传送给连接在笔记本电脑上的接收器。第二次演示则利用了一个杯中液体温度与周围空气温度之间的温差来产生能量。
但是，EnOcean 的热能采集器也是采能市场上某些障碍的一个良好例子。EnOcean 的业务是设计使能技术。它正在寻找具有能激发对终端设备兴趣将技术推向市场的好思路的合作伙伴。现在，热能采集器正在等待着这样的合作伙伴。
当然，也许广泛部署的最大障碍就是更高效和更低成本的采集技术。很多学校和研发机构都正在从各个角度研究这个问题。荷兰埃因霍温的 Holst 中心可能是能量采集技术的领跑者。研究巨头 IMEC（比利时 Leuven 的院校间微电子中心）与Dutch研究所 TNO（荷兰机构）在 2005 年共同建立了 Holst 中心。在 Holst，无线自主换能
器解决方案是一个重要的计划，它就包括了能量采集。Holst 中心正在研究热、振动和 RF 方案。
IMEC 在半导体和 MEMS（微机电系统）技术方面有深入研究，能量采集工作利用这些长处也就不令人意外了。在热能领域，Holst 的研究者专注基于 MEMS 的温差电堆方案，以创建一个 TEG（热电发电机）。温差电堆基本上是一个热电偶元件阵列。这些元件在电气上串行连接，使温差电堆累加每个元件产生的电压。元件之间并联，从热学上将冷结点或参考结点捆绑在一起，并连接到相对的热结点。温差电堆的温差越大，产生的电流也越大。
正如所料，商用温差电堆还太贵，无法满足应用的需求，因为需要很多元件串联才能产生有用的电压。但 Holst 的官员相信，该所能用一个 MEMS 方案建立一个可接受的阵列。即使采用了 MEMS 方案，半导体的微型体积也会带来问题。热电偶的高度本身就可以产生板与板之间的寄生热传导。Holst 研究者们希望在一个硅圆环上构建热电偶阵列，这样既增加了空间，也提供了极板间的隔离气隙，解决寄生热传导问题。
Holst 的研究者们正在致力于一个原型设备，并同时开发 MEMS TEG。原型设备是一个血氧定量计，这种医疗仪器可以测量心率和血液中的氧含量。原型使用了一个类似医疗设备使用的商用指尖传感器。它耦合到一个低功耗运行的电子子系统。
Holst还必须制造出一个可以运行的单片TEG。原型采用BiTe（碲化铋）制造的分立温差电堆，它总共有5000个热电偶元件，尺寸约为5cm2~6cm2。温差电堆装成外形像手表，基准热极板放在皮肤上。人类皮肤的温度通常是33℃。Holst 研究者们将手表式TEG固定在手腕内侧的桡动脉处，以获得最高的温度。
在环境温度为22℃时，原型TEG可以提供100mW功率。血氧定量计的设计可以完成测量和无线传输，并每隔15秒无线传输测量结果一次，其时耗电为62mW。
开发单片 TEG 的第一步是用于概念验证的 SiGe（硅化锗）器件，不过研究者已经开发的模型清楚表明，SiGe 不会在原型近100mW时传送任何东西。他们希望用SiGe TEG实现达到5mW。在这个功率级上，仍然可以运行血氧定量计，当然测量循环要低得多。项目总监Bert Gyselinckx建议，系统可以每小时测量数次，而不是每分钟四次。值得一提的还有，Holst采集器要比精工的温差发电手表先进得多，它在1mW下就可以运行。
如果SiGe TEG能按计划工作，该团队会用BiTe构建一个基于MEMS的单片TEG。据Gyselinckx 说，模型显示这种设计可以提供30mW。两种计划中的单片设计将制成一个1cm2的芯片，这是TEG的占位面积。尽管 BiTe TEG 理论上要比 SiGe TEG 更便于制造，但 SiGe 器件已经能在很多 CMOS 线上生产，而 BiTe 器件则不能。并且，尽管整个 TEG 工作大有前途，但大批量市售TEG显然还要等上几年。
同时，Holst 研究者们正在从事一些其它应用和其它类型采集器的开发。Gyselinckx 相信在助听领域将会出现其它医疗设备，甚至是植入人体的医疗设备。他说：“人体内存在一些热梯度。”
Gyselinckx 还指出了在工业和工厂设置中的潜在应用。在工厂中部署热能采集器的设计者会发现很多可用的热量梯度。但为什么要在供能充足的地方使用采集器？Gyselinckx 称，这样能比较简单地不用新的电源线和数据线而增加监控网络，从而实现采集器和无线网络的结合。
关于其它采集技术，Holst正在探索压电和静电振动采集器。对于这两种情况，研究者将目光集中在用半导体制造技术实现采集器。在静电方案中，研究者希望采用MEMS技术和多个晶圆。出现振动时，一个晶圆将相对底部的固定晶圆而运动，因此，变化的电容量为一个负载提供电流。
另外，Perpetuum也有基于振动的采集技术。参考文献1中列出了基本情况，不久以前，EDN报道了该公司最新的发电机（参考文献2）。
当然，Holst、EnOcean和其它公司的研究者们亦面临着低功耗电路和低功耗无线网络技术的问题。这就是Holst构建一个终端设备的原因之一。在Holst网站上可以看到DC/DC转换器设计细节，以及血氧定量计的详情。
同样，EnOcean的很多工作也是在系统级，如无线网络。该公司将自己的无线网络选择在 868.3MHz 频段，在此频段，它可以用调幅作短数据包突发传输，并满足全世界管理机构的要求。公司称在 50mW 功率下，该技术可以在 300m 范围内传输信号。
设计者在能量采集设备中将面临的另一个问题是对极低功耗IC和元件的需求。ALD（先进线性器件）公司多年来一直在关注极低功耗 MOSFET 市场，现在希望将这些专业知识用于能量采集应用
。公司首先推出了称为零阈值的MOSFET，它工作在低至 200mV的栅极阈值。然后，该公司推出了这种 MOSFET 的可编程阵列，现在计划一个模块系列，针对使用低功耗 MOSFET 的能量采集应用。
据ALD首席执行官Bob Chao称，使采集器运行在实际应用中的关键是监控存储的能量，并控制唤醒处理器与其它电路的时间，完成手边的任务。图1的简图指出了Chao所说的观点。必须有一些电路不断监控能量采集器的存储，这就是ALD技术起作用的地方。
Chao称ALD将在2007年初推出三款用于振动设备的模块。他称为型号 A 的模块将是一个 4.5 mJ 器件，可以在 1.8V 时提供 25 mA 电流。该器件将偶尔提供这个负荷，根据不同振动环境，也许数小时一次。这个能量将适合 Zigbee 应用的临时供电。其它模块将提供更大的功率，但也许运行的频率会更低。Chao 称这些模块将有相当于 AA 电池的体积。
Chao 还称 ALD 已在一系列汽车桥上振动供电传感器中使用了这种技术。通过的汽车会产生振动。但 Chao 没有提到现在使用的设备的名称，因为 ALD 只是将此技术提供给合同商。
尽管今天的大多数能量采集技术还处于原型阶段，但显然在今后几年内，将会出现一些实际应用。另外一些公司包括 Thermo Life，正在致力于热能采集器的工作。MicroStrain 和 Ferro Solutions 正在开发基于振动的采集器，面向军队应用。设计者面对的挑战将是采集技术与一个具有强大吸引力产品的完美组合。
参考文献
1. Conner, Margery, "Energy harvesters extract power from light, vibrations," EDN, Oct 27, 2005, pg 45.
2. Prophet, Graham, "Vibration powers wireless sensors," EDN, Sept 1, 2006, pg 26.
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附文:芯片上有引擎吗？
一方面，电池开发商们在改进电池化学性质方面取得了长足进步，扩展了电池寿命，制造出了更小的电池，并改善了充电性能。另一方面，电池方面的专家仍无法提供与电池体积和重量相适应的能量密度。因此，研究者们继续寻找替代品，如燃料电池，甚至小型燃料引擎。
多年来，EDN 与其它很多出版物都报导了燃料电池技术，它可为笔记本电脑、PC、手机和汽车及家庭提供电能。EDN 在两年前的专题中已发表过最新报导（参考文献A），从那以后，燃料电池在真实世界中只获得了有限的成功。
不久以前，微燃料电池进入了我们的视线。微燃料电池基本上是采用 MEMS（微机电系统）技术，在半导体结构中制成的燃料电池。但今年 EDN 报导说这种微燃料电池看来不会用于主流应用，如手机（参考文献 B）。
但是，这篇有关能量采集的文章关注的是那些合适的应用，它可以从这种采用 MEMS 工艺构建的小型引擎获得某种潜在优势。
DARPA（美国国防先进技术研究计划署）正在推动这一研究，虽然其初衷主要是军用。该计划署指出碳氢燃料的能量密度比最好的锂离子电池要高 50倍 ~ 100倍（参考文献）。
同时，马萨诸塞技术学院 Microsystems 技术实验室正在一个芯片上构建一个真正的气体涡轮引擎。同样，MEMS 技术是关键，并且推动力量也主要来自军方（参考文献 D）。研究人员希望今年能获得一个工作原型。
参考文献
A. Strassberg, Dan, "Fuel-cell technology:
The glass is half-full ... with methanol fuel," EDN, May 27, 2004, pg 53.
B. Conner, Margery, "Micro fuel cells may find niche applications," EDN, April 4, 2006.
C. MPG program.
D. Stauffer, Nancy, "Engine on a chip promises to best the battery," Microsystems Technology Laboratories, Massachusetts Institute of Technology, Sept 19, 2006.
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bbbwww发布于2008-07-05 20:07:51
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很值得关注的课题，但是可能离现实应用还相差太远。
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