energiopsamlingskapacitet

Energiopsamlingskapacitet är ett mått på hur mycket energi ett system kan samla in från sin omgivning under en viss tidsperiod. Det beskriver den potentiella energin som kan hämtas, inte hur mycket som används eller lagras. Begreppet skiljer sig från lagringskapacitet, som anger hur mycket energi en buffer kan hålla. Vanligen uttrycks kapaciteten som medeleffekt i watt eller som energi över ett intervall, till exempel joule eller wattimmar per dag.

Energiopsamlingskapaciteten påverkas av vilka energikällor som används, hur effektivt energi omvandlas och hur energin styrs och lagras. Vanliga källor är solljus (solceller), rörelse eller skakningar (piezoelektriska eller elektromagnetiska generatorer), temperaturdifferenser (termiska generatorer) och radiofrekvent strålning (RF-energi). Systemet består av energikälla, omvandlare och ofta energilagring samt en styrkrets som avgör hur mycket av den insamlade energin som når lasten.

Mätning av energiopsamlingskapaciteten följer ofta förväntad avkastning baserat på miljöförhållanden som plats, riktning, tid på dagen, säsong och skuggning. Variation i källorna gör att avkastningen varierar över tid. För RF-energi beror det på närvaro och täthet av sändare samt avstånd. Andra faktorer inkluderar temperatur, anslutningar och förluster i ledningar och elektronik.

I praktiken används energiopsamling i trådlösa sensornätverk, bärbara enheter och fjärrövervakning där frekvent batteribyte är oönskat. Designutmaningarna inkluderar att matcha belastning med den förväntade avkastningen och att välja lämplig lagring samt power management. Genom att använda duty cycling och adaptiv energiförbrukning kan system upprätthålla drift trots intermittent energitillgång.