第186章 能源的困境——“潜行者”的“吃饭”问题(1/2)
“潜行者”一期原型的目标被明确为“基础可靠性与核心功能验证”,李卫国负责的能源系统便成为了重中之重,也是最令人头疼的环节。这个被期望能长期潜伏在野外、无声守望的“哨兵”,首先面临的就是如何“吃饭”活下去的现实问题。
农业版的“光能捕手”主要依赖非晶硅电池捕捉阳光,但在“潜行者”预设的复杂环境——茂密丛林、夜间、恶劣天气下——光照条件会变得极不可靠。李卫国构思的混合能源方案(光能+震动发电+温差发电),在图纸上很美,但一旦进入实践,立刻显露出其骨感的现实。
首先是震动发电。赵向阳找来一个小型的、基于电磁感应的震动发电模块样品。测试很快发现,这种发电方式效率低得令人沮丧。需要相当幅度和频率的机械震动(比如用力摇晃),才能产生足以点亮一个led的微小电流。而对于探测人员脚步这种级别的、地面传导的微弱震动,发电模块的输出电压微弱到几乎淹没在噪声里,根本不足以对储能电容进行有效充电。
“指望靠目标踩上去那一下来发电,无异于杯水车薪。”李卫国看着示波器上那可怜的波形,摇了摇头,“震动发电,或许只能作为极端情况下、目标触发瞬间的一种微不足道的能量补充,无法作为主要能源。”
接下来是温差发电。唐七七通过位面交易,费了些周折才换来一小片实验用的温差发电片(基于塞贝克效应)。这东西看起来就像一块薄薄的陶瓷片,当两面存在温差时,就能产生电压。
李卫国设计了一个简单的测试装置,一边用温水加热,另一边用室温空气冷却。结果再次令人失望。在十几度的温差下,发电片输出的电压虽然可测,但电流极其微弱,功率水平甚至比在弱光下的非晶硅电池还要低一个数量级。而且野外环境的昼夜温差变化缓慢,这种涓涓细流式的能量收集,对于需要瞬间启动pir传感器和无线电发射的“潜行者”来说,实在是远水解不了近渴。
“温差发电,更适合为那种持续耗电在微瓦级别的、超低功耗的电子表或者传感器供电,”李卫国分析道,“对于我们有毫安级脉冲功耗需求的系统,它太慢了。”
两条补充能源的路径几乎被堵死,团队不得不再次将希望寄托在光能上。但这一次,他们对光能提出了更高的要求。
“我们不能只指望非晶硅在弱光下的那点表现,”李卫国指着测试数据,“我们需要更大面积的电池板,或者……更高效率的电池板。”
更大面积意味着更大的体积和更差的隐蔽性,不符合“潜行者”的潜伏要求。
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