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从环境到Power医疗系统收集能量

本文着眼于可用于收获能量从环境到供电医疗系统的不同的技术,以及他们如何被集成到一个设计。从太阳能电池到压电发生器,也有可用于医疗监控系统,其

本文着眼于可用于收成能量从环境到供电医疗体系的不同的技能,以及他们怎么被集成到一个规划。从太阳能电池到压电发生器,也有可用于医疗监控体系,其间小型化是必不可少的几种技能。

许多医疗运用中期望能够发生动力来自当地的环境,以防止电池充电的应战,并增强它们的衔接。

没电的电池或许意味着丢掉数据,而且在最需求他们的反响十分愚钝的体系。具有在设备充电阻塞是不方便的,而且设备的设备或许不供给在需求的时分,它可所以一个首要问题。

在日益重视安全性也提出更大的应战谁想要从供电穿戴式医疗监护仪战胜这一应战的电池对环境收成的动力体系规划。还有要害的电源办理问题,这样的规划考虑,而是一个规模的开发板能够协助组合能量搜集源,低功耗微控制器和无线链路。

太阳能发电是供电给两个传感器和在可佩带的医疗设备的无线链路的一个日益盛行的办法。在运用规划的太阳能电池的心脏是一个超低功耗微控制器,如德州仪器MSP430。这是用在的eZ430-RF2500-SEH太阳能搜集开发工具包,以协助创立永久供电的无线传感器网络。所述模块包含用于依据低强度荧光灯,它供给了满足的电力来运转,没有额定的电池的无线传感器运用在室内作业的高效率太阳能电池。输入也可用于外部能量搜集比如压电功率。

该体系还办理和存储附加能量中的一对薄膜可充电电池,其能够供给满足的功率为400的传输而没有任何外部电源的。这保证了医疗数据能够可靠地捕获并不用忧虑电池充电的,由于它们充任用于存储能量,而运用程序正在睡觉,并具有光可收成能量缓冲器传输。它们也具有十分低的自放电,这是一个无功率,能量搜集体系是至关重要的。

的的eZ430-RF2500用于运转能量搜集运用。它是一个完好的根据USB的MSP430无线开发工具,并供给一切硬件和需求运用16 MHz的MSP430F2274单片机和CC2500无线收发器软件。该收发器作业在未经授权的2.4 GHz频段与TI的SimpliciTI低功耗通信协议,链接回一个集线器可所以一台PC或嵌入式数据搜集中心,正是在这里,该规划的安全元素将施行。

德州仪器(TI)的eZ430-RF2500开发体系的图画

图1:从德州仪器(TI)的eZ430-RF2500开发体系选用太阳能电池供电2.4 GHz无线衔接,供给医疗传感器数据中心。

这种办法保证了传感器和无线链路具有满足的功率从能量搜集,高电流脉冲放在电池的特殊要求,并重复投递脉冲电流超越一个给定的电池的主张的负载电流可下降电池的运用寿数。传输进程中的几十毫安的脉冲电流在无线传感器体系中常见和接纳形式。不幸的是,电池的内部阻抗常常导致从投递脉冲电流以操作外部电路所需的电压中止电池的内部电压降。

减轻这种影响的一种办法是将一个低等效串联电阻(ESR)电容器两头的电池。电池充电放电脉冲之间的电容器,和电容器供给给负载的脉冲电流。指定电容为在运用程序中一个给定的电池是一次几个要害参数是已知的,包含电池的阻抗和电压,操作温度,和脉冲电流的幅值和持续时间的简略的进程。

的的eZ430-RF2500-SEH开发板包含固件的考虑到这些约束,以及一个PC运用程序,能够显现一切衔接的无线节点和数据被传送的MSP430。

Silicon Labs的也兼并的超低功率无线传感器,从一个能量搜集源供电,用适宜的微控制器,用于医疗体系周期性唤醒以丈量和传送的成果。由于它是从一个能量搜集源供电,没有电池需求替换的体系,其间有15年(或7 Ah)为具有薄电池,这仅仅0.17毫米高的预期寿数的寿数。

传感器节点运用Silicon Labs的Si1012无线的MCU,作业在919.84 MHz和由太阳能搜集电源供电。当该节点不发送数据时,控制器可保持在低功率状况,它仅耗费为50 nA。能量搜集供给的漏电流,使能时,是约3微安和被抵消由少至50勒克斯照入太阳能电池。这答应能量搜集供给到即便在黑私自的体系为大约7天后供电并在两个与200勒克司照度和室外照明用万勒克司室内照明有效地作业。

能量搜集RD开发板从Silicon Labs的图片

图2:从Silicon Labs公司的能量搜集RD开发板能够操作它的919兆赫无线链路在漆黑的日子。

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