文章轉(zhuǎn)賬來源《千家網(wǎng)》
隨著智能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)的興起，世界正在迅速走向完全數(shù)字化時代。智能手機、智能燈泡、智能恒溫器、Alexa、Siri等現(xiàn)代數(shù)字設(shè)備在過去幾年中獲得了顯著的地位。然而，令你驚訝的是，大多數(shù)智能設(shè)備都需要低壓直流電才能運行。這是因為現(xiàn)代設(shè)備具有復(fù)雜的集成電路，這些集成電路被設(shè)計為將直流電作為其輸入。但是，正如我們所知，我們家中的電力是通過交流電分配的，因此設(shè)備需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電才能高效工作。未來，我們的數(shù)字系統(tǒng)的電力需求可能會更加優(yōu)化和靈活。讓我們看看今天如何為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供電。
電源的應(yīng)用
根據(jù)設(shè)備及其設(shè)計的不同，電源應(yīng)用可能有所不同。最高的功耗是由運行一致且停機時間很少的設(shè)備完成的。它們需要消耗大量的能量來奔跑。然而，它們的高能量可以顯著低于需要大量能量輸入的傳統(tǒng)設(shè)備。因此，廣泛使用的設(shè)備通常使用鉛酸或鋰離子電池，這些電池可以保持更長時間的電量。
除此之外，還有某些物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，如智能恒溫器，消耗的電量明顯更少。由于它們的操作受到限制，它們可能會測量室溫，將信息傳遞給系統(tǒng)，然后進入睡眠模式。這為設(shè)備節(jié)省了大量的能量。這種設(shè)備通常使用堿性原電池，以保持其長時間運行。
電源和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備操作
不同電源對物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的運行有重大影響。以下描述了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的正確電源對系統(tǒng)的影響：
更高的效率：每個數(shù)字設(shè)備都有其理想使用的電源要求規(guī)格。當(dāng)您始終為設(shè)備提供公司指定的電源輸入時，它將以更高的效率執(zhí)行，并提供延長壽命的出色結(jié)果。
降低停機時間：當(dāng)設(shè)備在正確的電源供應(yīng)下更有效地工作時，設(shè)備的維護需求顯著降低。這提高了設(shè)備的工作時間，并為流程提供了更高的正常運行時間。
更高的生產(chǎn)率：隨著效率和性能的提升，設(shè)備的生產(chǎn)率自然也會提高。因此，為您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供制造商指定的電源可以幫助您實現(xiàn)更高的工作效率。
不同的電池類型
以下是各種物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中使用的不同類型的電池。
鉛酸蓄電池
鉛酸電池現(xiàn)在非常受歡迎，特別是因為它們在電動汽車上的使用。鉛酸電池由酸和兩個鉛電極組成。陽極由鉛組成，而陰極由氧化鉛組成。電池中的電解質(zhì)以酸的形式存在。鉛酸電池內(nèi)阻低，這有助于它們產(chǎn)生極高的功率。大型物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施和機器通常需要這種類型的電源。
堿性電池
這些是最普遍的電池類型，在日常生活中廣泛應(yīng)用于我們的電視或交流遙控器，手表，許多無線設(shè)備等。這種電池類型的電極由鐵和鎳制成，堿(NaOH或KOH)用作電解質(zhì)。
堿性電池通常有壽命較短的限制。這是由于它的性質(zhì)產(chǎn)生更大的內(nèi)阻，導(dǎo)致更高的自放電操作。雖然這個問題現(xiàn)在已經(jīng)通過將氫插入鐵的復(fù)雜技術(shù)得到了解決，但與其他類型的電池相比，這種電池仍然缺乏更多的能量。這就是為什么這種類型的電池主要用于便攜式和低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，這些設(shè)備需要非常低的功率才能運行。
鋰離子電池
這些電池在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機等現(xiàn)代應(yīng)用中。鋰離子電池是用鋁箔和銅箔包裹在一起的。在箔內(nèi)部有一種充滿鋰電解質(zhì)的多孔物質(zhì)。鋰離子電池中的電解質(zhì)含有通常由石墨、氧化物或金屬鹽制成的基底。鋰離子被插入到基底中以啟動化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生高能量密度。
物聯(lián)網(wǎng)替代電源
雖然化學(xué)電池為物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供了更高的性能和可靠性，但它們對環(huán)境極其有害。因此，更換的需要正在得到大量解決，并鼓勵更多地使用替代電源。
讓我們來看看支持物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的一些替代電源:
太陽能電池板
近年來，這種電源受到了廣泛的歡迎。它利用半導(dǎo)體中的光伏效應(yīng)為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備發(fā)電。太陽能電池板的操作很簡單。當(dāng)量子光擊中半導(dǎo)體表面時，電子躍遷到更高的能量狀態(tài)，產(chǎn)生可用于多種用途的能量。
熱電效應(yīng)功率
這是一個強大的選項，適用于塞貝克效應(yīng)的概念。在這種方法中，采用兩側(cè)有很大溫差的非均質(zhì)導(dǎo)體。由于一側(cè)的溫度下降，離子和電子會移動到較冷的一側(cè)，產(chǎn)生足夠的電動勢，為物聯(lián)網(wǎng)電子設(shè)備供電。
原子電池
這種類型的電源是非常有前途的，并用于太空計劃的衛(wèi)星動力。在這種方法中，同位素電池是用納米鉆石設(shè)計的，電池可以發(fā)電多年。然而，這種電源的局限性是它只能產(chǎn)生很小的電流，需要一個蓄能器來存儲和不斷地從電源中提取電能。
電源的注意事項
現(xiàn)在必須清楚的是，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以使用不同的電源運行。在考慮為基于物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)選擇哪種電源時，請遵循以下三個步驟:
#1:物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置要求
您必須了解您的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置要求，并考慮是否希望創(chuàng)建一個完整的網(wǎng)絡(luò)，或者只需要一個或兩個設(shè)備的電源。然后，根據(jù)您的需求，您可以通過外部網(wǎng)絡(luò)為設(shè)備供電，也可以購買自己的電池。
# 2:成本
接下來，計算你將承擔(dān)的成本來為你的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置充電。探索所有的選擇并考慮它們的成本。最具成本效益的方法是從已經(jīng)建立的網(wǎng)絡(luò)中獲取電力。
3 .備份需求
不要忘記在設(shè)置中需要的備份需求。如果您正在建立一個工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)置，則必須保留一個備份系統(tǒng)，以幫助防止機器和操作停機。
對電力的需求
很明顯，無論你的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有多獨特，它們都不能在沒有電力的情況下運行?，F(xiàn)代技術(shù)通過發(fā)現(xiàn)新能源和開發(fā)節(jié)能電子設(shè)備來解決這個問題。許多基于物聯(lián)網(wǎng)的公司為各種物聯(lián)網(wǎng)需求提供完整的解決方案。
作者：Patrick R
