过去几年里涌现出了大量可穿戴电子产品,所面临的共同难题之一就是电池使用寿命问题。 许多智能手表必须天天充电,而更多的专业健身设备虽然工作时间很长,但在功能和连接性方面仍存在不足。 由于越来越多地要求与互联网以及物联网中的其它设备连接,设计中的无线和计算元件对电源的要求也越来越高。
能否从环境中收集能量的技术的使用。 这种方法可用于向电池提供稳定的涓流,从而延长可穿戴设备的充电间隔并以此提升终端设计的吸引力。
然而,使用这些技术是面临四个工程难题:电能的产生、电能的管理和存储、收集元件的尺寸以及成本。 多年以来,在新型能量收集方面已进行了大量研究,但大部分研究还未能推出可以上市的设备。
可穿戴设备本身就需要接近人体,这就提供了多种电能来源的获取途径,因此具有一些关键优势。
可穿戴设备也通常处于移动状态,能为不同的电池充电方法提供新的发电途径。 使用如 Measurement Specialties 提供的 MSP1006 压电振动传感器,可利用设备自身的运动提供电源。 把传感器调谐至使用者的运动共振频率时(通常 100 Hz 左右),可用来提供电源。 这种想法虽不算新颖——已在自动上发条手表上使用了几十年,但可利用压电晶体的弯曲动作发电。 利用运动进行能量收集的新方法正处于调查研究阶段,包括捕获材料中纤维移动产生的电荷。
现在,可穿戴设备开发人员能利用很多能量源从环境中收集能量,同时,对于电池使用寿命和高性能的要求正推动研究人员探索新的方法。 从简单的健身传感器,到作为其它许多设备的集线器的全功能智能手表,人们已经找到多种新的方法利用太阳能、热或振动能量来延长这些可穿戴设计中的电池寿命。 然而,这只是故事的一章。 电池技术和电源管理方面的开发已赶上这些能量源的发展步伐,提供的电源能够良好地匹配整个设计的要求。 电池充电间隔是几天、几周还是几个月,都不会影响可穿戴