能源采集
何谓能源采集？
是指从外部来源产生能量，并捕获、储存供电子系统使用的过程。
能源采集是指捕获能源并以电的方式转化能源，供卫星、笔记本电脑和传感器网络节点等小型自主装置自给自足的过程。
如照明、温差、振动和无线电波（射频能量）等来源可以再利用，操作低功率的电子设备。
其有用性体现在哪里？
市场需求
- 2015年之后在5年时间内，两位数的增长将把市场总量提升到四位数
典型应用
- 便携式消费电子计算器、玩具、压电气体打火机、电子车钥匙、电子服装等等
- 工业方面主要包括建筑物、机械、发动机、非网状无线传感器和驱动器
- 手表
- 笔记本、电子书
- 无线传感器
- 军事和航天，不包括无线传感器网络
- 医疗植入装置、一次新检测器、药品传输装置……
- 动物、农场等其他研究
如何找到“免费能源”？
典型能源采集器输出能源
射频：0.1μW/cm2
振动：1mW/cm2
热：10mW/cm2
光伏：100mW/cm2
典型能源采集器电压
射频：0.01mV
振动：0.1-0.4V
热：0.02-1.0V
光伏：每电池0.5/0.7 Vtyp
电能消耗
体域网中的电池供电应用
3μW = 1.8V* 1.7μA
工业化
- 较好功率密度需要
- 超低功率电子
- 具有较高能源容量的小型能源储存装置
- 无线通信标准和传输率改善
能源采集装置的市场接受具有很高的应用依赖性
这基于几项参数：
- 型号和重量
- 系统产生的能源数量对系统需要的能源数量
- 成本：电网使用的便利性和电源模块和系统使用的便利性
- 供电装置的数目
- 供电模块或者系统的重要使命
- 要求的装置使用寿命：与系统部件使用寿命相比，能源采集装置的预测使用寿命
- 需要考虑的一个主要因素是针对一项特定应用是否能够采集充足电能，是否被清除的能源需要储存
收集能源
音乐俱乐部
- 一家鹿特丹舞蹈俱乐部可以开发能源，供LED照明使用
- 每一名参与者通过在柔性地板上跳舞可以产生20W电量
行人散步
- 通过行人在路上行走，
- 利用压电材料采集电能
步行桥
- 压电材料可以从振动中采集电能，例如
- 当行人在步行桥上行走时，步行桥就会轻微移动。
能源采集
- 随处都有潜在能源采集应用
- 典型应用的能源需要正在持续下降
- 能源特性决定了传感器选择
- 通过良好设计的系统可以实现可靠和稳压电能
