¿Cuáles son algunas fuentes de energía alternativas para los sensores inalámbricos?

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Estoy buscando alimentar varios sensores pequeños, habilitados para Wi-Fi, en un entorno doméstico doméstico o de oficina. Como tal, estoy interesado en mantenerlos alimentados el mayor tiempo posible entre cargos.

Obviamente, una batería Li-xx costosa sería una solución simple, pero también he estado buscando alternativas más 'inspiradas', como Termogeneradores Micropelt .

¿Qué otras alternativas existen que proporcionen una cantidad decente de poder, en un tamaño pequeño?

Las ideas de redes inalámbricas alternativas son bienvenidas, pero estoy dispuesto a usar WiFi. La mayoría de los hogares tienen una red WiFi y una computadora habilitada. Me gustaría mantener el equipo adicional necesario al mínimo absoluto.

[Hay una pregunta relacionada , sobre el almacenamiento de energía . Mi pregunta es sobre la generación y mis necesidades son bastante específicas (tamaño, alta potencia, etc.)

    
pregunta Jon Hadley

5 respuestas

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Debes especificar de qué tipo de entorno estás hablando. La mayoría de los métodos que he escuchado también usan baterías para almacenar la energía, pero también puedes usar una serie de supercapacitores. Sin embargo, eso también es caro.

Ideas que he visto usadas con éxito hasta cierto punto:

Solar es el primero, pero requiere luz. Cualquier luz servirá, por supuesto, incluso los fluorescentes. ¿Mantendrá su circuito alimentado por una cantidad significativa de tiempo? Depende de dónde se ponga.

La generación de vibración / piezoeléctrica se ha utilizado con éxito para alimentar sensores colocados debajo de escaleras ocupadas. La clave está en las escaleras ocupadas: imagina el metro de Nueva York o las escaleras principales en una universidad entre clases.

Captura de EM: si hay una gran cantidad de EM ambiental, entonces puede apagar una antena, rectificar los resultados y regularla: auge, potencia. Sin embargo, generalmente es ilegal hacer esto con fuentes significativas. Por ejemplo, puede encender una bombilla si está con un cuarto de milla de una antena de radio grande, pero la captura de esa energía es ilegal en la mayoría de los países. Se notará también.

Como dijo Endolith, probablemente querrá un módulo que consuma menos energía. Considere Zigbee en lugar de WiFi: fue diseñado para ser utilizado en dispositivos de baja potencia que transmiten por ráfagas cortas y luego se detienen.

[EDITAR] Ok, office / home / domestic es la aplicación. Si lo controlas significativamente, tal vez puedas alterarlo. Decir añadiendo cargadores inductivos? No creo que haya tantas fuentes de energía en una oficina estándar que no sea solar.

    
respondido por el AngryEE
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Rachel's Electronics ha publicado últimamente sobre una solución Arduino con energía solar para sensores remotos.

Sin embargo, no estoy seguro de si eso proporciona suficiente potencia para Wi-Fi. Miraría a una red inalámbrica con menos energía si fuera tú. ¿Realmente estás enviando 10 Mbit / s? ¿O simplemente necesitas unos cuantos kbit por hora?

    
respondido por el endolith
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¿Con qué frecuencia / cuántos datos necesita enviar? Si es bastante intermitente (en el orden de aproximadamente un minuto), algunas baterías AA pueden durar mucho tiempo.

Para aplicaciones de sensores, lo más importante para optimizar es el consumo de energía en modo de suspensión . Puede despertarse y enviar datos usando varios cientos de mA (aparentemente típico para un módulo 802.11 *) durante unos segundos, pero si puede dormir por unos minutos usando menos de 1 mA, los álcalis de oliva simplemente funcionarán bien. NiMH podría ser una alternativa, pero en un diseño de sensor inalámbrico optimizado, su tasa de descarga interna limitará su vida más que la capacidad.

Si usas una cosa compleja de recolección de energía, necesitarás gastar mucho en supercápsulas, ya que usar una célula solar, una unión de peltier o un cosechador de RF no te dará suficiente poder. . Las baterías pueden entregar un vatio sin ningún costo adicional.

Un método mucho más probado y verdadero para los sensores de RF es el uso de ZigBee (bueno, 802.15.4 - muy pocas personas utilizan ZigBee verdadero). Se ejecutarán durante años con una batería muy modesta, y puede conectarlos fácilmente a una red 802.11 con algunos Digi ConnectPort X2 's. Los módulos 802.15.4 pueden activarse y enviar datos en milisegundos usando varias veces menos energía con un rango mucho mayor.

    
respondido por el Nick T
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Existe el enlace de WISP Usan un dipolo grande y un rectificador en cascada para generar voltaje.

    
respondido por el Lior Bilia
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Para completar, pensé que citaría la respuesta dada en un comentario a continuación:

  

Eso es un doblador de voltaje de onda completa. No funcionará en los cargos en   El cielo porque no hay voltaje de cruce cero. Sin embargo esto   El circuito puede recoger la energía de la estación de radio. Por supuesto la radio   estaciones gastan miles de millones de dólares para transmitir señales a   muy alta potencia, pero la densidad de energía en el extremo lejano será muy   bajo. Por otro lado, interceptar este tipo de energía podría ser   ilegal porque el circuito está haciendo una sombra de difusión detrás de él.   La ley de la física de Newton: la energía se conserva. Sor lejos el único libre   La energía es la energía solar primaria.

Aquí hay un circuito de ejemplo que encontré en un sitio registrado anteriormente como teslasecret.com que parece haber caducado hace algún tiempo, pero la página principal todavía está disponible en Internet Archive .

Necesitas:

  • 4 diodos de germanio (1N34)
  • 2 condensadores electrolíticos 100F 50v
  • Capacitadores de cerámica 0.2F 50v

Aquí está el diagrama eléctrico (esperemos que tenga sentido):

Y alimentaron un teléfono celular con él. No estoy seguro de qué tipo de antena utilizar. Lo ordené y encontré que parece bastante simple.

    
respondido por el Arlen Beiler

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