Вечный двигатель уже создан?. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Ответ на вопрос заголовка известен любому школьнику старших классов, а сама идея создания вечного двигателя перешла в ранг фантастических, так как связана с наличием вечного источника энергии. Как бы это парадоксально не прозвучало, предлагаю от фантастических проектов перейти к реальным изделиям и рассмотреть проблему, введя понятие технологии мобильных источников питания (МИП) на базе солнечных батарей (СБ), и применение их для мобильных или переносных электронных устройств.

В последнее время в электронике наблюдается устойчивая тенденция к снижению напряжения питания электронных устройств. Большие габариты СБ, собранных из фотоэлектронных преобразователей (ФЭП), до снижения напряжения питания не вписывались в концепцию мобильности и имели стационарный вид или играли роль буферной поддержки к батарейкам. Снижение питающего напряжения с 5 до 3 и даже 1,5 В позволило создать новые конструкции источников питания и применять их как основные блоки питания.

Созданный Стэнфордом Овчински никель-лантановый или никель-металлгидридный аккумулятор (Ni/MH) позволил решить проблему "эффекта памяти" при частичных и нецикличных подзарядках, которая у традиционных никель-кадмиевых аккумуляторов (Ni-Cd) является своеобразным камнем преткновения, когда нарушение правил их зарядки приводит к сокращению срока годности, опасности перезаряда и выхода их из строя.

От классических устройств МИП отличается наличием спецконструктива, позволяющего эксплуатировать его в походных условиях, предварительно закрепив на переносимом предмете или одежде (рис.1).

МИП на базе СБ ВС809 пригоден для обеспечения работоспособности радиоприемников с напряжением питания от 1,5 до 3 В и может служить как зарядное устройство для двух аккумуляторов, установленных в клипсы или бокс на корпусе, емкостью до 500 мА/ч. Для увеличения мощности МИП, позволяющей обеспечить работоспособность устройства типа CD-плейера, их соединяют параллельно, что позволяет заряжать два аккумулятора емкостью до 1,5 А/ч. При этом легко рассчитать экономический эффект от МИП как зарядного устройства. Расчет зависит от ресурса аккумуляторов, а это до 1000 циклов заряда, учитывая отсутствие сетевого адаптера, зависящего от сети 220 В.

Для электронных устройств с мощностями потребления до 5 Вт/ч таких, как мобильные телефоны, магнитофоны, миникомпьютеры, телевизоры, холодильники, видеокамеры, требуется увеличение площади ФЭП и количества аккумуляторов, так как напряжение питания этих устройств достигает 12 В.

Применение матриц для установки в клипсы аккумуляторов ведет к уменьшению габаритов конструкции по толщине и позволяет использовать МИП в походных условиях, устанавливая на переносимых предметах (рис.2).

(нажмите для увеличения)

Отдельную нишу в технологии МИП занимает преобразовательная техника. Схемные решения повышающих DC/DC-преобразователей позволяют решить вопрос получения требуемых напряжений до 5 В от одного заряженного аккумулятора (рис.3).

(нажмите для увеличения)

Линейные понижающие DC/DC-преобразователи позволяют получить любое напряжение от 12 В для питания мобильного телефона или цифровых микросхем. Применение специализированных микросхем для зарядных устройств аккумуляторов позволяет увеличить их ресурс, доводя его до максимальных значений, более продуктивно отрабатывая скачки напряжения от затенения солнечной панели и контроля заряда уже заряженного аккумулятора (рис.4).

(нажмите для увеличения)

Последние достижения Национального Института проблем физики полупроводников (НИПФП), а именно, создание гибких солнечных батарей, вписываются в концепцию мобильности. Это конструктивное решение привело к существенному снижению веса СБ и позволило встраивать МИП непосредственно в структуру изделий. В виде примера служит радиокепи с AM/FM приемником, размещенным в передней части головного убора (рис.5).

Перспективной разработкой, применяющей технологию МИП, станет сумка-холодильник. Гибкая солнечная батарея, помещенная на сумке, выполнит двойную задачу. Энергия, полученная от солнечной батареи, будет преобразовываться элементом Пельтье в холод и служить для заряда аккумуляторов, что обеспечит работоспособность переносного музыкального центра или другого электронного устройства, например, ноутбука.

Следует отметить, что сроки службы материалов, обрамляющих встроенный МИП, должны быть не менее 5-10 лет, так как работоспособность герметизированных СБ может достигать от 20 до 30 лет и более! Поэтому эту технологию можно по праву считать технологией, направленной в ХХI век.

Завершая статью о технологии МИП, продолжаю утверждать, что вечный источник энергии, от которого может работать любой электродвигатель или электронная схема, уже создан - это Солнце. Наша роль не отказываться от этого энергетического подарка природы.

Автор: С.Севриков

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Психологическое состояние и старение 26.04.2026

Наука все чаще рассматривает старение не только как биологический процесс, но и как явление, тесно связанное с психологическим состоянием человека. Эмоциональное благополучие, уровень стресса и ощущение социальной включенности могут напрямую влиять на то, как быстро изнашивается организм на клеточном уровне. Китайские исследователи провели масштабный анализ данных людей старше 45 лет и обнаружили важную закономерность: такие факторы, как одиночество и субъективное ощущение несчастья, связаны с ускорением биологического старения примерно на 1,65 года. Иными словами, внутреннее эмоциональное состояние может "добавлять" организму лишний возраст даже при одинаковом паспортном возрасте. Чтобы получить более точную оценку биологического старения, ученые использовали комплексный подход. В их анализ вошли 16 биомаркеров крови, семь биометрических параметров, а также данные, связанные с биологическим полом участников. Такой набор позволил сформировать более многослойную картину состояния ...>>

BMW i7 2027 26.04.2026

Компания BMW представила обновленный флагманский седан BMW i7 модельного года 2027, который стал заметным шагом в эволюции линейки. Внешность автомобиля сохранила узнаваемые черты бренда, однако была переосмыслена в стилистике Neue Klasse. Фирменная решетка радиатора стала шире и ниже, получив светодиодную подсветку, а передняя оптика разделилась на два уровня: основные фары смещены вниз, а тонкие дневные ходовые огни расположены выше. Задняя часть получила удлиненные фонари и обновленный матовый логотип, подчеркивающий современный характер модели. Интерьер BMW i7 2027 года во многом строится вокруг новой системы Panoramic iDrive. Она выводит информацию на всю нижнюю часть лобового стекла, создавая расширенное поле визуализации данных для водителя. Центральную роль по-прежнему играет 17,9-дюймовый дисплей, а передний пассажир впервые получает собственный экран диагональю 14,6 дюйма, который автоматически затемняется при отвлечении водителя. Задняя часть салона остается ориенти ...>>

Новизна корма влияет на кошачий аппетит 25.04.2026

Пищевое поведение животных часто кажется простым, но на деле оно зависит от множества тонких сенсорных и когнитивных механизмов. Особенно это заметно у кошек, чьи предпочтения в еде могут меняться не только из-за насыщения, но и из-за восприятия вкуса и запаха. Новое исследование японских ученых позволило точнее понять, почему питомцы нередко оставляют корм в миске. В лабораторных условиях исследователи из Японии наблюдали за двенадцатью кошками, чтобы изучить, как меняется их аппетит при повторяющемся питании. Животным поочередно предлагали шесть видов промышленного сухого корма, обозначенных от A до F, что позволило сравнить их предпочтения и оценить стабильность потребления. В ходе экспериментов выяснилось, что корм F оказался наиболее привлекательным для кошек и заметно опережал остальные варианты по уровню потребления. Однако даже он не сохранял свою "привлекательность" при многократном повторении: когда один и тот же корм предлагали шесть раз подряд в течение двух часов, жи ...>>

Случайная новость из Архива Эффективное извлечение кобальта из выработанных аккумуляторов 03.04.2019 Компания Sumitomo Metal разработала эффективный техпроцесс для извлечения кобальта из выработанных аккумуляторов для электрокаров и не только. Технология позволит в будущем избежать или смягчить дефицит этого крайне редко встречающегося на Земле металла, без которого сегодня немыслимо изготовление аккумуляторных батарей. Кобальт идет на изготовление катодов литиево-ионных аккумуляторов, обеспечивая стабильность работы этих элементов. Компания Sumitomo Metal, например, получает содержащую кобальт руду из Юго-Восточной Азии. Переработкой руды с извлечением кобальта компания занимается в Японии, после чего поставляет чистый металл таким производителям аккумуляторов, как Panasonic и другие компании, которые поставляют батареи в США для автомобилей Tesla. Порядка 60 % кобальта добывается в Демократической Республике Конго. Шахтами в Конго владеют американские и швейцарские компании, но их в последние годы активно перекупают китайцы. Так, в 2016 году китайская Molybdenum выкупила значительную часть акций в компании Tenke Fungurume у американской компании Freeport-McMoRan, которая владеет шахтами по добыче кобальта в Конго, а в 2017 году компания GEM из Шанхая купила шахты у швейцарской Glencore. Ограничение мест по добыче кобальта, уверены аналитики, приведет к нехватке этого металла уже в 2022 году, поэтому добыча кобальта из вторсырья может отодвинуть этот прискорбный момент вперед в будущее. Для изучения возможностей нового техпроцесса по извлечению кобальта из отработанных батарей компания Sumitomo Metal начала развертывание опытного завода в префектуре Эхиме на острове Сикоку. Предложенный техпроцесс позволяет быстро извлекать кобальт в достаточно чистом виде, чтобы его можно было сразу возвращать производителям аккумуляторов. Кстати, помимо кобальта в процессе переработки аккумуляторов будут также извлекаться медь и никель, что только добавит плюсов новой методике. Если опытное производство покажет свою эффективность, к промышленной переработке аккумуляторов для извлечения кобальта компания Sumitomo Metal приступит в 2021 году.

Другие интересные новости:

▪ Батарея как часть корпуса

▪ Ноутбук HP Envy dv7

▪ В Тихом океане построят плавучий город

▪ Сахарный фильтр для воды

▪ Большеглазые просыпаются раньше

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья 3D-картинки (анаглиф). Энциклопедия зрительных иллюзий

▪ статья Действительно ли кошки способны видеть в темноте? Подробный ответ

▪ статья Экспедитор магазина. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Загадочная акустическая система. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Генератор подмагничивания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026