智能電表/智能能源的技術(shù)市場

 

　　總而言之，智能電表需要減低系統(tǒng)成本，降低(系統(tǒng))功耗，在故障戓掉電事件中的數(shù)據(jù)保存，防篡改，智能計量通信更復(fù)雜(需要更多的GPIO和串行通信模塊(I2C，SCI和SPI)，有線戓無線通信)。

　　飛思卡爾推出了8至32位單片機(jī)，并把單片機(jī)、傳感器、電源管理模擬IC及低功耗無線IC模塊(ZigBee， Sub GHz)盡可能整合在同一封裝內(nèi)，如MC13224V是集成ARM7+2.4GHzRF IC，再配合適當(dāng)軟件及各國對智能電網(wǎng)零部件的要求，提供整合的參考方案，以節(jié)省設(shè)計人員硬軟件開發(fā)和生產(chǎn)測試的時間。　　

           

 　　太陽能及各種能源的管理與收集

　　凌力爾特公司電源產(chǎn)品部產(chǎn)品市場總監(jiān)Tony Armstrong介紹了新能源的利用。

　　太陽能 在各家公司都致力于尋求降低功耗之方法的情況下，太陽能供電型電子設(shè)備的市場呈持續(xù)增長的態(tài)勢。為了降低運(yùn)行能源成本，部署在智能電網(wǎng)上的智能電表將很有可能由某種環(huán)境能量源來供電，而一種適用且豐富的能量源便是來自太陽能。然而，鑒于太陽能電源變化無常且不可靠，所以幾乎所有的太陽能供電型設(shè)備都配有可再充電電池。因此，一個重要的目標(biāo)是吸取盡可能多的太陽能，以對這些電池進(jìn)行快速充電并保持其充電狀態(tài)，從而在無法獲得太陽能時將其用作一種能量源。

　　反之，倘若智能電表采用電池作為其主電源，則電源轉(zhuǎn)換和管理電子組件在待機(jī)模式中將必需具有非常低的靜態(tài)電流，以延長電池的使用壽命。幸運(yùn)的是，凌力爾特提供了眾多靜態(tài)電流水平通常低于25μA的IC。

　　環(huán)境能量 在我們周圍存在著許多環(huán)境能量，能量收集的傳統(tǒng)方法一直是借助太陽能電池板和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。不過，新的收集手段允許我們利用各種各樣的環(huán)境能量源來產(chǎn)生電能。而且，重要之處不是電路的能量轉(zhuǎn)換效率，而更多地是在于可為其供電的“平均收集”能量值。例如：熱電發(fā)生器可將熱量轉(zhuǎn)換為電力、壓電元件可轉(zhuǎn)換機(jī)械振動、光伏元件用于轉(zhuǎn)換陽光 (或任何光子源)、而電流元件則可從濕氣實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。這使得能夠給遠(yuǎn)程傳感器供電或?qū)﹄娔艽鎯ζ骷?(例如：電容器或薄膜電池) 進(jìn)行充電，從而可為微處理器或發(fā)送器實施遠(yuǎn)程供電，而無需使用本地電源。這反過來又為將凌力爾特的能量收集產(chǎn)品用作潛在的解決方案帶來了機(jī)會(表1)。

　　凌力爾特產(chǎn)品的特點(diǎn)是，現(xiàn)成有售的能量收集技術(shù) (例如振動能量收集和室內(nèi)光伏單元) 在典型工作條件下可產(chǎn)生mW 級的功率。盡管這么低的功率似乎用起來很受限，但是若干年來收集組件的工作可以說明，無論就能量供應(yīng)還是就所提供的每能量單位的成本而言，這些技術(shù)大體上與長壽命的主電池類似。此外，采用能量收集的系統(tǒng)一般能在電能耗盡后再充電，而這一點(diǎn)主電池供電的系統(tǒng)是做不到的。環(huán)境能源包括光、溫差、振動波束、發(fā)送的RF信號，或者其他任何能通過換能器產(chǎn)生電荷的能源。

　　參考文獻(xiàn)：
　　[1] 2012年度智能電網(wǎng)市場分析與展望.(2012-3-31).
　　[2]迎九. Microchip單片機(jī)如何實現(xiàn)了超低功耗.電子產(chǎn)品世界,2012(3):23
　　[3]高偉聰,魏鵬.基于ADS855x的智能電網(wǎng)全景監(jiān)控模塊設(shè)計.電子產(chǎn)品世界,2012(1):52
　　[4]王力棟,張峰達(dá),梅倍楨.基于ARM和電力載波的智能家居設(shè)計.電子產(chǎn)品世界,2012(1):38
　　[5]Bell D.半導(dǎo)體與智能電網(wǎng).電子產(chǎn)品世界,2011(10):67