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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Искусственному мозгу тоже нужен сон 13.06.2020 Неизвестно, будут ли андроиды считать овец, но скорей всего будут нуждаться в периодах отдыха, которые предлагают преимущества, подобные тем, которые сон дает живому мозгу, согласно новому исследованию из Национальной лаборатории Лос-Аламоса. "Мы изучаем пикирующие нейронные сети, которые являются системами, которые учатся так же, как живой мозг, - сказала компьютерный ученый из Лос-Аламосской лаборатории Йизинг Уоткинс. - Мы были очарованы перспективой обучения нейроморфного процессора способом, аналогичным тому, как люди и другие биологические системы получают информацию из окружающей среды в процессе развития". Уоткинс и ее исследовательская группа обнаружили, что моделирование сети стало нестабильным после продолжительных периодов обучения без присмотра. Когда они подвергли сети воздействию состояний, аналогичных волнам, которые живой мозг испытывает во время сна, стабильность была восстановлена. Открытие произошло, когда исследовательская группа работала над созданием нейронных сетей, которые близки к тому, как люди и другие биологические системы учатся понимать. Изначально группа боролась за стабилизацию имитируемых нейронных сетей, проходящих обучение без словаря, которое включает классификацию объектов без предварительных примеров для сравнения. "Вопрос о том, как предотвратить нестабильность систем обучения, в действительности, возникает только при попытке использовать биологически реалистичные процессоры... - сказал ученый-компьютерщик из Лос-Аламоса и соавтор исследований Гаррет Кенион. - Подавляющее большинство исследователей машинного обучения, глубокого обучения и искусственного интеллекта никогда не сталкиваются с этой проблемой, потому что в искусственных системах, которые они изучают, они могут позволить себе выполнять глобальные математические операции, которые влияют на общее динамическое усиление системы". Исследователи характеризуют решение подвергать сети искусственному аналогу сна как почти последнее предпринятое усилие по их стабилизации. Они экспериментировали с различными типами шума, примерно сравнимыми со статическим, который вы можете встретить между станциями при настройке радио. Наилучшие результаты были получены, когда они использовали волны так называемого гауссовского шума, который включает в себя широкий диапазон частот и амплитуд. Они предполагают, что шум имитирует вход, полученный биологическими нейронами во время медленного сна. Результаты показывают, что медленный сон может частично способствовать тому, чтобы корковые нейроны сохраняли свою стабильность и не галлюцинировали.

Другие интересные новости:

▪ Смартфон с бесконечной памятью

▪ Обнаружено место с безжизненной почвой

▪ Океан под Пекином

▪ Ветродвигатель без лопастей

▪ Жизнь зарождается одновременно с планетой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Начинающему радиолюбителю. Подборка статей

▪ статья Носить в складках тоги мир и войну. Крылатое выражение

▪ статья В какой стране появилось слово селфи? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела электросвязи. Должностная инструкция

▪ статья Восстановление выцветших чернил на пергаменте. Простые рецепты и советы

▪ статья Программа PIPE помогает изготавливать печатные платы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025