新加坡研發「人體電池」 可為穿戴式電子產品直接充電

| 何兆洋 | 14-07-2021 18:40 |
新加坡研發「人體電池」 可為穿戴式電子產品直接充電

現代人往往有不少電子產品在身,萬一忘記了充電,有時相當麻煩。如果人體能直接給手機等充電,相信會方便得多。早前新加坡國立大學演示了一項利用人體作為媒介,為可穿戴式電子產品充電的技術。相關研究已在 Nature 子刊(Nature Electronics)發表。

  • 新加坡國立大學演示了一項利用人體作為媒介,為可穿戴式電子產品充電的技術
  • 透過一個體耦合(body-coupled)電力傳輸的過程為人身上多個可穿戴設備無線供電
  • 透過該系統,一個充滿電的電源可為人身上多達 10 個可穿戴設備供電,持續時間超過 10 小時

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如何讓人體成為「電池」呢?研究人員便作出示範,在右手腕電子手錶的下邊是一個發射器(transmitter),左手腕的則是接收器(receiver),裡面各自含有一張晶片。發射器可以放在手機、電子手錶或者其他電子設備附近,多個接收器可以放置在人體的任何位置。然後,該系統就利用電源的電量,透過一個體耦合(body-coupled)電力傳輸的過程為人身上多個可穿戴設備無線供電。

該電路透過適應發射器和接收器處,皮膚與電極接口寄生阻抗的變化來提高回收功率電平(recovered power level)。為了使發射器的輸出功率最大化,需進行動態阻抗匹配。在接收端,為進一步增強回收功率、將電力覆蓋範圍擴大到全身,提出了阻抗失諧放大器(detuned impedance booster, DIB)和體適應整流器(bulk adaptation rectifier, BAR)。此外,為了在負載變化的情況下保證最大的功率削減,還提出了雙模升降壓換流器(DM-BBC)。

實驗結果證明,透過該系統,一個充滿電的電源可為人身上多達 10 個可穿戴設備供電,持續時間超過 10 小時。另外,還可以從周邊環境中獲取電能。例如典型的辦公室和家庭環境中(例如運行中的筆記型電腦),都存在寄生電磁波(parasitic electromagnetic,EM)。利用該系統的接收器收集這些電磁波,也可以達到透過人體為設備充電的功能。

研究團隊表示,這獨特的系統未來有可能省去電池,從而使製造商能夠降低生產成本,而且可把可穿戴的電子設備造得更小。

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Source:nature

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