电子发烧友网报道(文/黄山明)最近国内电力又开始紧张,这让许多已经习惯使用电能的用户也感到了一丝忧虑,尤其是家中购置许多智能家居的用户,都是需要使用外置电源来支持产品的运作,一旦断电,这些产品只能成为摆设。那是否有这么一种智能家居产品,即便不需要外部电源的支持,也能维持长期的运转。
想要实现这个目标,目前有两种方式,一个是安装内部电池,另一个则是采用自发电的方式。相比于安装电池的方式,自发电显然更加经济实惠,并且更耐久。
图源:领普科技
市场中已经有多款可以自发电的智能家居产品,如自发电无线开关、自发电无线门铃等,这些产品通常在内部放置了发电模组,手指按压开关的瞬间完成发电、无线信号发射。
技术原理上,这些自发电的设备主要是通过手按开关的动作,然后去驱动电磁感应装置,通过闭合的导线去切割磁感线,从而产生电能。
以自发电无线开关为例,内部通常有微型发电机与433Mhz射频电路组成,微型发电机利用电磁感应将按压的动能转化为电能,而射频电路将微型发电机的电路进行整流、储能,最终将信号通过无线发射出去。
自发电无线门铃的原理也类似,都是通过电磁感应原理,来获得产品运作的电能。除此之外,自发电还可以通过压电材料来完成,比如打火机中的电击装置便是使用这一原理,但这种过程会产生电能高压,不易控制使用。
还可以使用陶瓷的压电效应,对特殊的陶瓷两侧进行加压,将会让电离子定向移动,从而产生电流,这些都是目前市场中自发电智能家居产品的主要发电方式。
采用自发电方式让这些智能家居产品具有极大的优势,由于可以自发电,因此无需电池,免除后期更换电池等维护措施,同时还节能环保,只需要保持机械性能,便可以长期使用。
采用无线的方式,免于布线,容易安装。可以任意摆放或直接黏在玻璃、瓷砖、木质等平面,免去了传统的开关、门铃等需要在装修前对这些位置进行规划,以及预埋开关底盒、预埋PVC管、穿电缆等操作,既节省时间,又节省成本,还节省人力。
甚至由于这些无线自发电智能家居既无需电缆,又不需要电池,因此可以做到很高的防水防尘能力,让这些开关可以摆放在露天阳台、厨房浴室、洗衣机侧等位置。
当然,目前这些自发电的智能家居仍然存在一定的局限性。比如按压开关的能量本身比较小,因此所产生的电能同样比较小。这就要求产品通过微小的电量去驱动控制模块,同样也要求产品系统中的其他器件都采用低功耗设计,包括控制模块及射频模块。
这也使得目前的自发电智能家居还局限在开关、门铃的有限的应用领域当中,毕竟在大功率的设备中采用自发电装置,微小的电能可能无法驱动控制装置,容易造成控制故障。
总体而言,目前已经能够看到一些智能家居的终极形态,即自发电无线装置,即安装方便,同时也能够节省巨大的成本,还能通过无线进行远程操控。虽然目前自发电技术产生的能量较小,但相信随着未来技术的进步,这些问题都会得到解决,让自发电应用到更多智能家居产品当中。
想要实现这个目标,目前有两种方式,一个是安装内部电池,另一个则是采用自发电的方式。相比于安装电池的方式,自发电显然更加经济实惠,并且更耐久。
图源:领普科技
市场中已经有多款可以自发电的智能家居产品,如自发电无线开关、自发电无线门铃等,这些产品通常在内部放置了发电模组,手指按压开关的瞬间完成发电、无线信号发射。
技术原理上,这些自发电的设备主要是通过手按开关的动作,然后去驱动电磁感应装置,通过闭合的导线去切割磁感线,从而产生电能。
以自发电无线开关为例,内部通常有微型发电机与433Mhz射频电路组成,微型发电机利用电磁感应将按压的动能转化为电能,而射频电路将微型发电机的电路进行整流、储能,最终将信号通过无线发射出去。
自发电无线门铃的原理也类似,都是通过电磁感应原理,来获得产品运作的电能。除此之外,自发电还可以通过压电材料来完成,比如打火机中的电击装置便是使用这一原理,但这种过程会产生电能高压,不易控制使用。
还可以使用陶瓷的压电效应,对特殊的陶瓷两侧进行加压,将会让电离子定向移动,从而产生电流,这些都是目前市场中自发电智能家居产品的主要发电方式。
采用自发电方式让这些智能家居产品具有极大的优势,由于可以自发电,因此无需电池,免除后期更换电池等维护措施,同时还节能环保,只需要保持机械性能,便可以长期使用。
采用无线的方式,免于布线,容易安装。可以任意摆放或直接黏在玻璃、瓷砖、木质等平面,免去了传统的开关、门铃等需要在装修前对这些位置进行规划,以及预埋开关底盒、预埋PVC管、穿电缆等操作,既节省时间,又节省成本,还节省人力。
甚至由于这些无线自发电智能家居既无需电缆,又不需要电池,因此可以做到很高的防水防尘能力,让这些开关可以摆放在露天阳台、厨房浴室、洗衣机侧等位置。
当然,目前这些自发电的智能家居仍然存在一定的局限性。比如按压开关的能量本身比较小,因此所产生的电能同样比较小。这就要求产品通过微小的电量去驱动控制模块,同样也要求产品系统中的其他器件都采用低功耗设计,包括控制模块及射频模块。
这也使得目前的自发电智能家居还局限在开关、门铃的有限的应用领域当中,毕竟在大功率的设备中采用自发电装置,微小的电能可能无法驱动控制装置,容易造成控制故障。
总体而言,目前已经能够看到一些智能家居的终极形态,即自发电无线装置,即安装方便,同时也能够节省巨大的成本,还能通过无线进行远程操控。虽然目前自发电技术产生的能量较小,但相信随着未来技术的进步,这些问题都会得到解决,让自发电应用到更多智能家居产品当中。
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