Aplikacje Internetu Rzeczy pozwalają na zbieranie danych o ruchu drogowym, pogodzie, jakości powietrza w miastach, stanie naszego zdrowia, usprawniają spedycję przesyłek kurierskich, logistykę zamówień z magazynów, transport drogowy, kolejowy, a nawet lotniczy. Ich podstawą są czujniki i energooszczędne układy komunikacji bezprzewodowej, oparte na modułach Bluetooth BLE lub LoRa, zasilane z miniaturowych i wydajnych źródeł energii.
Obecnie to właśnie w obszarze miniaturowych źródeł zasilania dokonuje się rewolucja technologiczna. Na światowych rynkach dostępne są setki akumulatorów do IoT, jednak niewiele z nich dorównuje parametrom oferowanym przez akumulatory litowo-jonowe z katodą litowo-tytanową, taką jak SLB firmy Nichicon. Ogniwa te bazują na rozwiązaniu SCiB firmy Toshiba, wykorzystywanych w dużych magazynach energii. W zminiaturyzowanej formie, dostarczanej przez Nichicon, zachowują swoje doskonałe parametry elektryczne i są dostępne w obudowach o rozmiarze typowego kondensatora elektrolitycznego.
Seria SLB kierowana jest do użycia w urządzeniach przenośnych, czujnikach przemysłowych oraz elektronice konsumenckiej. Akumulatory te pozwalają zmaksymalizować efektywność magazynowania energii w niewielkich układach zasilanych tradycyjnie lub w aplikacjach energy harvesting.
Zalety technologiczne
Ogniwa SLB mają żywotność na poziomie 25 tys. cykli ładowania/rozładowywania. Dzięki temu mogą być wykorzystywane w obwodach, do których zewnętrzna energia dostarczana jest nieregularnie i okresowo. Wielokrotne doładowywanie akumulatora w znaczący sposób nie odbije się na możliwościach magazynowania energii ani trwałości.
Prąd ładowania/rozładowywania sięga 20 C, tj. 20-krotności pojemności akumulatora podzielonej przez 1 h, co pozwala na szybkie ładowanie w ciągu kilku minut oraz zdolność do dostarczenia prądu o dużym natężeniu, np. w celu załączenia oświetlenia/alarmu, wysłania komunikatu za pomocą modułu radiowego o dużym zasięgu itp. W połączeniu z długą żywotnością ta charakterystyka pozwala na konstruowanie urządzeń, które będą ładowane jedynie okresowo (w czasie konserwacji, przy okazji odczytu wartości licznika), na co dzień oszczędnie wykorzystując skumulowaną energię lub też ładowane stopniowo, np. za pomocą niewielkiego ogniwa solarnego, jednak w określonych warunkach zdolne do uruchomienia nie tylko obwodów elektronicznych, ale i elementów elektromechanicznych, jak serwomechanizmy, elektrozawory itp.
Odporność na warunki środowiskowe
Trudne warunki środowiskowe są codziennością w urządzeniach wykorzystywanych w rolnictwie, konsumenckich aplikacjach elektroniki noszonej przy ciele, jak opaski medyczne, tagi lokalizujące czy zegarki typu smart watch. Dlatego szczególnie istotną charakterystyką akumulatorów od Nichicon jest ich tolerancja termiczna. Mogą one pracować w temperaturach od –30 do 60°C przy bardzo małym prawdopodobieństwie awarii, samozapłonu czy eksplozji.
Energia wolnodostępna
Technologie zasilania energią wolnodostępną, określane terminem energy harvesting obejmują szereg metod pozyskiwania niewielkich mocy ze środowiska, głównie za pomocą ogniw fotowoltaicznych, turbin wiatrowych. Źródłem energii wolnodostępnej może być właściwie każdy przepływ gazów i płynów, występujący np. w rurach wodociągowych, kanalizacyjnych, a także w pobliżu dróg czy w przewodach klimatyzacyjnych. Do agregacji energii wykorzystuje się również piezoelektryki, dzięki którym napięcie generowane jest przez zmienny nacisk (np. na chodniki czy jezdnie). W miarę rozwoju technologii IoT coraz częściej sięga się również po źródła termoelektryczne, oparte na zjawisku Seebecka, pozwalające wykorzystać różnicę temperatur (np. między atmosferą a źródłem termalnym, ciepłym wodociągiem, a nawet ludzkim ciałem). Niewielkich, ale wystarczających do zasilenia np. modułów Bluetooth typu BLE.
Należy tu też wspomnieć o pozyskiwaniu energii z fal radiowych (RF harvesting) z nadajników Wi-Fi, telewizji.
Akumulatory Nichicon SLB zapewniają parametry idealnie dopasowane do potrzeb urządzeń korzystających z technologii energy harvesting. Ponieważ mogą być ładowane prądami nie tylko o bardzo wysokim, ale i bardzo niskim natężeniu. Daje to możliwość konstruowania skalowalnych i złożonych sieci zarówno w przemyśle (m.in. handlu, magazynowaniu, spedycji), jak i przestrzeni publicznej (systemy zarządzania ruchem drogowym, transportem zbiorowym, sieci czujników meteorologicznych, sejsmicznych etc.). Beacony lub czujniki środowiskowe zasilane za pomocą ogniw SLB od Nichicon (ładowanych z wykorzystaniem powszechnie dostępnych źródeł energii) to kolejny krok w stronę zinformatyzowanej, bezpiecznej i przyjaznej środowisku przyszłości.
Transfer Multisort Elektronik
tel. 42 645 55 55
www.tme.eu
