能源技术-物联网核心取电来源

在物联网中的,物联网的核心设备一般取电方便,由市电加备用电源即可解决。物联网 各种感知终端模块也需要能源才能正常工作,在无源RFID中,终端工作的能量来自阅读器 发射的电磁波,无源RFID卡把接收到的电磁波作为自己工作的电能。除了无源方式工作 的终端,所有传感器都需要能源才能工作,能源可以从自然环境中获取,如利用太阳能、风 能、热能等,这种方式不太稳定,也可以通过供电为终端模块提供电源,由于终端设备模块取 电不方便,尽量采用长寿命、低功耗、超长待机,特别是能在恶劣环境下(如超低温)工作的电 池。电池分为原电池(一次电池)和蓄电池(二次电池)。按电池形状进行分类,电池分为扣 式电池、方形电池和圆柱形电池。
电池分类常见的电池有以下几种。
1. 锂原电池
以锂金属为负极体系的原电池,称为锂原电池。锂原电池在能量密度、自放电率、产品 维护、适用温度范围、使用寿命等关键指标上性能均要优于锂离子电池,适合物联网中应用, 如井盖、水表、燃气表等场景,锂原电池可以使用数年以上,可以满足需求。工作温度范围: 一 40°C 〜+ 70°C。
2 .锂离子电池

锂离子电池是可充电电池,依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池广 泛应用于手机、笔记本电脑、电动自行车、电动汽车、小型无人机等。优点是电压高,循环寿 命长,可快速充放电。工作温度范围:一20°C〜+ 60°C。
3. 锂聚合物电池
锂聚合物电池是一种采用聚合物作为电解质的锂离子电池。优点是安全性能好,尺寸 小,质量轻,容量大,内阻小,放电特性好,但成本高。工作温度范围:一20°C〜+ 60°C。
4. 锂亚电池+电容电池
锂亚电池与电容电池并联模式,锂亚电池以微小的电流通过与电容电池的电压差对电 容电池充电。对外供电时,电容电池承担绝大部分电流输出,在下一个脉冲到来之前,锂亚 电池对电容电池进行补充,往复循环工作。由于锂亚电池在空载时电压是恒定不变的,电容 电池在充满电后电压也是稳定的,放电能力不变。由于采用了电容电池,大大提升了锂亚电 池的有效放电容量。工作温度范围:一10笆〜+ 70°C。
5. 锂离子超级电容电池
锂离子超级电容电池是将锂离子二次电池的电极材料,如石墨、钻酸锂、磷酸铁锂和金 属氧化物同高比表面活性炭混合形成复合超级电容器。加入锂离子二次电池的电极材料后 复合超级电容器的储能就由高比表面活性炭的表面过程转变为有体相氧化还原反应的参 与,这样大幅提升了超级电容器的能量密度,同时还保留了传统超级电容器的高功率和高循 环性的特点。锂离子超级电容电池可广泛应用于小型电子设备、电动汽车的车载电源系统 等领域。工作温度范围:一40°C〜+ 85°C。锂离子超级电容电池可实现瞬间大电流放电, 长寿命储能器件,全密封结构以及宽温度工作范围,适合在恶劣环境下长期使用。
瑞道的磷酸铁锂电池能做到极端温度一55°C〜+ 90°C环境正常使用,电池被穿透破坏 后、在水中等恶劣环境也能正常工作.电池的这些特性都能比较好地支持物联网终端设备在 恶劣的环境下工作,如冬季北方野外环境、水下环境、地质灾害、泥石流、雪崩等环境下的物 联网监测。

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