電池回收原則上是一件好事，因?yàn)樗兄诨厥者M(jìn)入這些電化學(xué)儲(chǔ)能容器的許多獨(dú)特和特殊的元素(包括稀土)。對(duì)于作為最終用戶的普通消費(fèi)者而言，回收工作的開始和結(jié)束都是將電池扔進(jìn)商店或回收中心的那些獨(dú)特的“在這里回收電池”盒子。我在某處(對(duì)不起，不記得在哪里)讀到汽車中大約 90% 的鉛酸電池被回收，但只有大約 5-10% 的消費(fèi)者 AAA、AA、C、D、9-V、按鈕，紐扣電池被回收利用——所以還有很長(zhǎng)的路要走。
電動(dòng)汽車將改變能源和自動(dòng)化市場(chǎng)，促進(jìn)對(duì)智慧城市的重大投資。這些變化與向更清潔、更分散和數(shù)字化環(huán)境的演變相吻合。電動(dòng)汽車 (EV) 充電可能會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成局部限制和穩(wěn)定性問題，并降低電氣化的環(huán)境效益。支持電動(dòng)汽車的投資和基礎(chǔ)設(shè)施將從一個(gè)地方到另一個(gè)地方發(fā)生重大變化。
您肯定知道風(fēng)力發(fā)電是一種可靠的能源，并且已經(jīng)看到那些帶有緩慢旋轉(zhuǎn)葉片的大塔。(我對(duì)這些塔以及風(fēng)作為大量穩(wěn)定電力的可行來源有矛盾的感覺，但這是另一天的討論。)
在住宅、商業(yè)、校園甚至電網(wǎng)級(jí)別進(jìn)行更大規(guī)模的儲(chǔ)能是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，沒有明確的最佳解決方案。選項(xiàng)包括電化學(xué)(電池)、勢(shì)能(升高的水或重量)、氫(通過燃料電池)、相變材料(熔鹽)和機(jī)械功(在巨大的水箱或洞穴中壓縮/減壓空氣)幾種可能性。
無論如何，在衰落一個(gè)世紀(jì)后，電池又開始受到重視。這一趨勢(shì)是在巨額投資的推動(dòng)下進(jìn)行的，研究不僅在電動(dòng)汽車領(lǐng)域展開，還在手機(jī)或游戲機(jī)等其他重要領(lǐng)域展開。這些蓄能器正在沿著不可思議的道路前進(jìn)。
隨著我們?cè)谌粘Ｉ钪懈嗟剞D(zhuǎn)向使用無線產(chǎn)品，電力電子研究同時(shí)也在為電動(dòng)汽車 (EV) 等事物發(fā)展無線充電的新趨勢(shì)。許多國(guó)家現(xiàn)在正在實(shí)施燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)并推動(dòng)以電動(dòng)汽車取代汽油車的舉措；因此，汽車制造商現(xiàn)在非常關(guān)注電動(dòng)汽車的開發(fā)。雖然鋰離子電池和超級(jí)電容器等技術(shù)進(jìn)步大有希望，但更平穩(wěn)地向電動(dòng)汽車過渡的主要要求是基礎(chǔ)設(shè)施和合適的快速充電系統(tǒng)的可用性。
在許多較大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通常有多種可能性和方法來提供基本電源。例如，在電力與碳?xì)浠衔镏g可能存在基本選擇，然后是更多細(xì)節(jié)：清除和收獲、太陽能、風(fēng)能、天然氣、丙烷、甲烷、壓縮空氣……這是一個(gè)很長(zhǎng)的清單。然而，假設(shè)傳統(tǒng)上使用的電源是正確的也是正常的，尤其是當(dāng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)這種方法有一定的經(jīng)驗(yàn)時(shí)。
無論是運(yùn)行可穿戴設(shè)備還是為電動(dòng)汽車供電，電池壽命都是讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)師（和消費(fèi)者）夜不能寐的問題。與電子行業(yè)的所有可比進(jìn)步相比，電池技術(shù)的創(chuàng)新非常緩慢。 在智能手機(jī)業(yè)務(wù)中，設(shè)計(jì)工程師花費(fèi)大量時(shí)間和資源來嘗試改進(jìn)電池管理系統(tǒng) (BMS)。在電池業(yè)務(wù)中，即使是微小的改進(jìn)，研究人員也會(huì)不斷地大驚小怪和調(diào)整。
主導(dǎo)電動(dòng)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)取決于電池技術(shù)和改進(jìn)的充電基礎(chǔ)設(shè)施，以及標(biāo)價(jià)、軟件更新和造型。正因如此，中國(guó)企業(yè)紛紛投入巨資，匹配并超越特斯拉行業(yè)領(lǐng)先的電池技術(shù)和制造能力。 特斯拉是否正在努力實(shí)現(xiàn)每千瓦時(shí) 100 美元的電池組成本？
許多年前，我參與了一個(gè)項(xiàng)目，在該項(xiàng)目中，主直流電源（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的開放式框架單元）需要以大約 20 A 的電流向機(jī)箱相對(duì)偏遠(yuǎn)的部分提供 5 V 電壓。由于用作電源路徑一部分的 PC 板中的 IR 壓降引起的問題（軌道太薄，使用 1 盎司銅而不是 2 盎司），負(fù)載電壓僅為 4.5 V 左右，而規(guī)范稱為對(duì)于 5 V ±200 mV。結(jié)果，設(shè)計(jì)的性能不穩(wěn)定且不一致，尤其是在啟動(dòng)時(shí)。
鋰離子電池已經(jīng)無處不在，在智能手機(jī)、筆記本電腦和電動(dòng)汽車中都有一席之地。但在尋找更高能量密度的更好解決方案時(shí)，科學(xué)家們已經(jīng)轉(zhuǎn)向固態(tài)鋰金屬電池。鋰金屬電池可能比鋰離子電池具有更高的能量密度。它們被視為電池的未來，為大規(guī)模的車輛和電網(wǎng)提供動(dòng)力。
能量收集是一個(gè)熱門話題，而且應(yīng)該是。在許多情況下，它可以讓電路獲得“自由”能量，這些能量既可用又會(huì)被熱耗散或以其他方式浪費(fèi)。示例包括使用環(huán)境振動(dòng)通過壓電元件為數(shù)據(jù)收集傳感器供電，或收集空氣中的射頻能量用于類似用途。
我一直對(duì)工程師和其他人為能量收集開發(fā)的創(chuàng)造性方法感興趣。當(dāng)然，雖然這樣做有很大的動(dòng)機(jī)——能量收集具有“不勞而獲”的魅力——但現(xiàn)實(shí)是，它通常需要大量的工作和成本來開發(fā)。盡管如此，它可以通過在單獨(dú)的一次電池（或交流線路）不切實(shí)際的情況下提供電力來解決一些原本難以解決的問題。
我們是否想知道如何設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)速度和位置控制應(yīng)用程序？在這篇文章中，我們將逐步展示如何使用 TI C2000? Piccolo? F2806x InstaSPIN-MOTION?在臺(tái)式測(cè)試設(shè)備（圖 1）上實(shí)現(xiàn)最佳雙軸速度和位置控制LaunchPad開發(fā)套件。
無線電力傳輸 (WPT) 系統(tǒng)正變得越來越流行，在消費(fèi)電子、醫(yī)療設(shè)備和電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。在 WPT 系統(tǒng)設(shè)計(jì)涉及的不同方面中，最相關(guān)的方面之一是線圈耦合配置或架構(gòu)。對(duì)于高頻諧振 WPT 系統(tǒng)，通常使用兩線圈和四線圈配置（無鐵氧體）。然而，在中頻 WPT 系統(tǒng)的情況下，鐵氧體用于提高近場(chǎng)無線充電應(yīng)用中的無線電力傳輸效率，從而增加了解決方案的重量和成本。最后，短程緊密耦合 WPT 系統(tǒng)通常不含鐵氧體，從而以相當(dāng)?shù)偷男蕿榇鷥r(jià)實(shí)現(xiàn)降低成本和重量。線圈設(shè)計(jì)在 WPT 系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，因?yàn)樗绊懚鄠€(gè)方面，包括系統(tǒng)行為、效率、錯(cuò)位容限和工作頻率帶寬。
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王洪陽
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