HomeProjects可持續發展及綠色科技用於自主無線傳感器網絡的熱能收集與電存儲集成系統

用於自主無線傳感器網絡的熱能收集與電存儲集成系統

項目簡介

項目負責人

  • 盧怡君教授

    機械與自動化工程學系

  • 資助機構

    由創新科技署資助

    由英特爾公司及德州儀器贊助

  • 合作夥伴

    麻省理工學院

    香港科技大學

  • 專利

    Filed

簡介:

我們開發出一種集成技術,把低端熱能(例如太陽能加熱,熱管道,發電機餘熱等等)轉化為電能,以供自主無線傳感器網絡持續使用。這項技術能有效減少現有維持自主無線傳感網絡系統用作更換電池所需的勞工要求和成本。可彎曲及可配戴的熱能收集和電能存儲會以(1)智能能源管理系統及(2)熱電裝置集成。主要技術包括經優化的III-V半導電體熱電裝置及以嵌入原理運作的可再充鋰離子電池以供熱電充能及智能能源管理系統使用。集成系統的原型的輸出電壓會高於1.0V及 功率輸出位於100微瓦至1毫瓦。

針對問題:

自主無線傳感器網絡的發展需要有效地集成熱能收集及電能儲存。熱電裝置能收集廢熱並轉化為電能以供系統持續運作,而可再充電池作為能源存儲裝置則能確保能源供給穩定。熱能收集與電存儲集成系統能(1)改善無線傳感器網絡的穩定性;(2)減少更換成千上萬電池的勞工需求及成本;(3)轉化廢熱為電能以提高建築的能源效益。

應用:

本項目所使用的原材料,原型設計,物理或數學建模及集成系統設計將會成為實現能持續及有效轉化熱能作為能源供給予自主無線網絡的核心科技和技術需求。

目標用戶:

大廈管理

無線傳感器系統

智能家居

系統的各個裝置原型
可彎曲的用作收集熱能的熱電裝置
可彎曲的用作電能儲存的鋰離子電池

特點及優勢:

我們會發展

(1)以納米結構的III-V半導電體材料製成的熱電裝置用作熱收集裝置;

(2)以使用無毒的水系材料作電解質的可再充鋰離子電池作電能存儲裝置;

(3)能源管理系統以集成熱能收集,電能儲存及無線傳感器網絡。各項裝置將會設計成可彎曲的結構以配合現實生活中的應用環境;

(4)使用非水系電解質及嵌入原理運作的高表面積熱電裝置;

(5)使用固態電解質及以嵌入原理運作的薄膜電熱裝置。

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