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:

Соседи формируют вашу микрофлору 27.04.2026

Ученые уже давно рассматривают человека не как изолированный организм, а как сложную экосистему, тесно связанную с микромиром внутри и вокруг него. Особенно активно исследуется кишечная микрофлора, от которой зависят пищеварение, иммунитет и даже некоторые аспекты поведения. Новая работа Университета Восточной Англии добавляет к этому пониманию еще один важный слой: оказывается, состав микробиоты может изменяться под влиянием людей, с которыми мы живем рядом. Чтобы проверить, как социальные контакты влияют на передачу микробов, исследователи обратились к природной модели - сейшельской камышовке (Acrocephalus sechellensis), небольшой певчей птице, обитающей на острове Кузен на Сейшельских островах. Этот вид оказался особенно удобным для наблюдений, поскольку птицы живут изолированно и не покидают остров, что позволяет отслеживать их биологические и социальные связи на протяжении всей жизни. В рамках многолетнего исследования ученые собирали сотни образцов птичьего помета, анализир ...>>

Лазерная печать микросхем как альтернатива кремнию 27.04.2026

Индустрия электроники постепенно уходит от исключительно кремниевых и пластиковых решений в сторону более гибких, дешевых и экологичных материалов. Одним из наиболее необычных направлений стала так называемая бумажная электроника, где привычный лист бумаги превращается в основу для работающих электронных схем. Именно в этой области исследователи из Лаборатории биоэлектроники и микросхем Бингемтонского университета предложили принципиально новый подход к созданию микросхем. Ученые разработали технологию, при которой электронные схемы формируются прямо на пергаментной бумаге с помощью стандартного углекислотного лазера. Особенность используемого материала заключается в тонком силиконовом покрытии, придающем бумаге гидрофобные свойства и защищающем ее от влаги. Лазер точечно удаляет это покрытие, создавая рисунок будущей схемы и обнажая целлюлозные волокна, способные впитывать жидкость. Далее в образованные лазером микроскопические каналы вводятся водные чернила, которые формируют ф ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Умный датчик загрязнения воздуха IKEA VINDSTYRKA 16.02.2023 Шведский мебельный гигант IKEA представил "умный" датчик для отслеживания загрязнения воздуха в помещении. "Новый датчик качества воздуха VINDSTYRKA позволяет измерять и контролировать уровень загрязняющих веществ в помещении, дополняя существующий ассортимент разумных решений IKEA, обеспечивающих лучшее качество воздуха в доме", - заявили в компании. По словам представителя компании Генрика Теландера, компания VINDSTYRKA стремится создать доступный высокоэффективный датчик качества воздуха, чтобы помочь клиентам лучше знать о качестве воздуха, которым они дышат в своих домах. "Мы воспринимаем как должное то, что воздух в наших домах чист, но мелкие повседневные действия, как приготовление пищи или уборка, могут ухудшить качество воздуха так же, как промышленность или дорожное движение", - добавил он. Самые вредные загрязнители, твердые частицы (PM2,5), нельзя увидеть невооруженным глазом. VINDSTYRKA имеет дисплей, показывающий уровень этих частей, влажность, температуру. При подключении его к DIRIGERA, смартхабу "умных" продуктов датчик позволяет считывать уровень качества воздуха в помещении в приложении IKEA Home smart. VINDSTYRKA будет доступна на всех рынках IKEA с апреля 2023 года.

Другие интересные новости:

▪ HPP845 - цифровые и аналоговые датчики влажности TE Connectivity

▪ Библейское дерево возрождено из 1000-летних семян

▪ Революционная технология записи на магнитную ленту

▪ Шимпанзе-изобретатели

▪ 5-нанометровая SoC Samsung Exynos 1080

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Ночь длинных ножей. Крылатое выражение

▪ статья В какой армии существует военное подразделение, передвигающееся на собачьих упряжках? Подробный ответ

▪ статья Мертвое море. Чудо природы

▪ статья Преобразователи интерфейса USB на микросхемах FT8U232AM, FT8U245AM. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ читать в Бесплатной технической библиотекестатья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Допускаемые значения tgδ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

www.diagram.com.ua
2000-2026