Energetyczny kask narciarski
Naukowcy z Niemiec skonstruowali kask narciarski wyposażony w system komunikacyjny, sterowany bezprzewodowo modułem Bluetooth i zasilany energią z panelu słonecznego, umieszczonego na górnej części kasku – poinformował instytut Fraunhofer IZM.
Nowy rodzaj kasku, który może być wykorzystany nie tylko podczas jazdy na nartach, ale i do jazdy motocyklem, skuterem lub motorowerem, opracowali specjaliści z Technische Universitat Berlin, Fraunhofer IZM oraz firmy Texsys. Kask ma na szczycie ogniwo słoneczne, a poza tym słuchawki stereofoniczne oraz mikrofon i moduł Bluetooth. Całkowite zapotrzebowanie energetyczne urządzeń pokrywane jest przez moc pobieraną z ogniwa. Łączność ze smartfonem, np. połączenia przychodzące czy używanie odtwarzacza mp3, odbywa się bezprzewodowo, dzięki umieszczeniu modułu Bluetooth w rękawicy narciarskiej. W efekcie powstał kompletny bezprzewodowy system komunikacyjny, zintegrowany i o bardzo niewielkim ciężarze.
Badacze użyli ogniw słonecznych o dużej wydajności, przekraczającej 20 proc. (wydajność konwersyjna standardowych ogniw słonecznych wynosi około 15 proc.). Ogniwa te są płaskie, z wysokiej jakości monokryształów krzemu, podzielonych na małe układy i przystosowanych do zaokrąglonego kształtu hełmu. Panel ogniw jest bardzo cienki, a jego podział na pojedyncze komórki powoduje, że nawet awaria jednej z nich obniża tylko moc ogniwa, nie wyłączając go całkowicie. Układ zamontowany w kasku obejmuje także część elektroniczną panelu oraz lekkie baterie, pozwalające na magazynowanie energii i dłuższe zasilanie sprzętu komunikacyjnego.
Jedynym problemem są różnice temperatur – ogniwa słoneczne na ogół działają dobrze w niskich temperaturach, podczas gdy wydajność baterii znacząco spada i w temperaturach poniżej zera ładowanie baterii jest raczej niemożliwe. Z kolei wysokie temperatury szkodzą zarówno panelom słonecznym, jak i bateriom stąd badacze z Fraunhofer IZM dodali mikroprocesorowy kontroler, umożliwiający działanie urządzenia (m.in. ładowanie) w temperaturach od minus 30 st. C do plus 60 st. C. Mikrokontroler zapewnia też pracę z maksymalną wydajnością, zależną od warunków świetlnych, przy utrzymaniu parametrów dostarczanej mocy.
Jak twierdzą naukowcy takie rozwiązanie układu zasilania pozwala na umieszczenie go na wszystkich powierzchniach o skomplikowanych, krzywych kształtach, takich jak rowery, samochody, a nawet plecaki czy ubrania. Możliwe jest także wmontowanie nowych modułów komunikacyjnych i zasilających je ogniw do już istniejących urządzeń oraz przystosowanie do istniejących zestawów słuchawkowych umieszczonych w kaskach motocyklowych wyższej klasy czy hełmach ekip ratunkowych.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Nowy rodzaj kasku, który może być wykorzystany nie tylko podczas jazdy na nartach, ale i do jazdy motocyklem, skuterem lub motorowerem, opracowali specjaliści z Technische Universitat Berlin, Fraunhofer IZM oraz firmy Texsys. Kask ma na szczycie ogniwo słoneczne, a poza tym słuchawki stereofoniczne oraz mikrofon i moduł Bluetooth. Całkowite zapotrzebowanie energetyczne urządzeń pokrywane jest przez moc pobieraną z ogniwa. Łączność ze smartfonem, np. połączenia przychodzące czy używanie odtwarzacza mp3, odbywa się bezprzewodowo, dzięki umieszczeniu modułu Bluetooth w rękawicy narciarskiej. W efekcie powstał kompletny bezprzewodowy system komunikacyjny, zintegrowany i o bardzo niewielkim ciężarze.
Badacze użyli ogniw słonecznych o dużej wydajności, przekraczającej 20 proc. (wydajność konwersyjna standardowych ogniw słonecznych wynosi około 15 proc.). Ogniwa te są płaskie, z wysokiej jakości monokryształów krzemu, podzielonych na małe układy i przystosowanych do zaokrąglonego kształtu hełmu. Panel ogniw jest bardzo cienki, a jego podział na pojedyncze komórki powoduje, że nawet awaria jednej z nich obniża tylko moc ogniwa, nie wyłączając go całkowicie. Układ zamontowany w kasku obejmuje także część elektroniczną panelu oraz lekkie baterie, pozwalające na magazynowanie energii i dłuższe zasilanie sprzętu komunikacyjnego.
Jedynym problemem są różnice temperatur – ogniwa słoneczne na ogół działają dobrze w niskich temperaturach, podczas gdy wydajność baterii znacząco spada i w temperaturach poniżej zera ładowanie baterii jest raczej niemożliwe. Z kolei wysokie temperatury szkodzą zarówno panelom słonecznym, jak i bateriom stąd badacze z Fraunhofer IZM dodali mikroprocesorowy kontroler, umożliwiający działanie urządzenia (m.in. ładowanie) w temperaturach od minus 30 st. C do plus 60 st. C. Mikrokontroler zapewnia też pracę z maksymalną wydajnością, zależną od warunków świetlnych, przy utrzymaniu parametrów dostarczanej mocy.
Jak twierdzą naukowcy takie rozwiązanie układu zasilania pozwala na umieszczenie go na wszystkich powierzchniach o skomplikowanych, krzywych kształtach, takich jak rowery, samochody, a nawet plecaki czy ubrania. Możliwe jest także wmontowanie nowych modułów komunikacyjnych i zasilających je ogniw do już istniejących urządzeń oraz przystosowanie do istniejących zestawów słuchawkowych umieszczonych w kaskach motocyklowych wyższej klasy czy hełmach ekip ratunkowych.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Tagi: kask, ogniwo słoneczne, energia sloneczna, panel, mikroprocesor, wydajność, monokryształ krzemu
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje