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筆電沒電又找不到插座?--8種可替代的充電方法

2015年11月18日  | Cabe Atwell

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利用發熱源

用來為行動裝置充電或供電的一種較不常見的方法,是利用熱能;但它也是除了太陽能、風力與水力之外一種理想的再生能源。一家新公司Powerpot開發的同名裝置,就是透過火或是電爐等熱源加熱水等液體來產生電力,其基本原理是利用溫度差來取得電荷。


舉例來說,Powerpot 的裝置一樣是利用電池組來儲存所收集到的能源;在該公司的Powerpot 5是採用4400mAh的鋰電池組。逆溫現象(temperature inversion)能產生5W的電力,然後透過防火的USB連結傳輸到電池組。該裝置能為各種行動裝置充電,包括筆記型電腦;而且只要有足夠的液體(包括湯、燉菜等)在持續被加熱,就能連續提供電力。


圖6 Powerpot裝置利用熱源發電,使用者能一邊烹煮食物一邊為行動裝置充電。
圖6 Powerpot裝置利用熱源發電,使用者能一邊烹煮食物一邊為行動裝置充電。

燃料電池

雖然市面上已經有一些利用氫燃料電池的手機充電器產品,但似乎還沒有利用這種熱門化學方法為筆記型電腦充電的技術;有少數還在研發階段,例如英國羅浮堡大學(Loughborough University)的分支企業Intelligent Energy,就在開發一種專為筆記型電腦設計的氫燃料電池(圖7),預計能在2017至2018年上市。


Intelligent Energy其實已經有一種供智慧型手機充電用的燃料電池產品Upp,在市場上已經買得到,可提供穩定的5W充電;該裝置是利用氫與氧的化學反應產生能量,並將之儲存於小型電池中。當電量耗盡時,能把新的燃料匣卡進電池備用裝置中,在電池需要被重新充電之前能提供5次完整的充電;而Intelligent Energy也將把以上技術應用到筆記型電腦電源設計中。


圖7 Intelligent Energy正在開發以燃料電池供電的筆記型電腦。
圖7 Intelligent Energy正在開發以燃料電池供電的筆記型電腦。

手搖發電機

接下來還有一種依賴人力為筆記型電腦或行動裝置充電的方法,雖然恐怕沒辦法把電池充飽,但至少能提供應急的電力。這種Lion Energy推出的30W手搖發電機(圖8),如果辛苦操作30個小時,能輸出900W的電力,功能與其他利用一般傳統式發電機將所產生電力直接傳輸至裝置電池的充電法類似。


話雖這麼說,使用者應該會想搭配Lion Energy的L-1500發電機一起使用,這種電池發電機能利用交流電/直流電、太陽能以及手搖方式充電,輸出選項包括汽車點菸器連接埠、USB或110/220V交流電插座;因為重量僅38磅(約17公斤),該發電機比起那些以瓦斯啟動的裝置方便攜帶得多,它內建交換器與維持完全充飽電量達一年的功能,是在飛機上為筆電充電的理想方案。


圖8 Lion Energy的30W手搖式發電機能在緊急時為你的筆電提供小量電力。
圖8 Lion Energy的30W手搖式發電機能在緊急時為你的筆電提供小量電力。

加碼附送:能延長電池續航力的應急方法

除了以上8種方法,以下還有兩種雖然無法快速為筆記型電腦充電,但能把電池續航力延長一點的方案。


混合式超級電容

雖然有不少方法能為行動裝置與筆記型電腦供電或充電,也有一些在電池方面的新進展,可望能延長那些裝置的續航力;其中一個是美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究人員正在開發的超級電容(圖9),它號稱同時具備快速、高效率的充電能力,以及優異的能源儲存量。


超級電容只需幾秒鐘就能充電完成,不須花上幾小時;可惜目前它們的儲存性能還需要加強。為此研究人員找到了一種方法,設計出能儲存較大電量的混合式超級電容,是利用一種超材料石墨烯(metamaterial graphene)—更具體地說,是雷射刻劃石墨烯(laser-scribed graphene,LSG)。


將該種石墨烯與二氧化錳—也就是大多數鹼性電池所採用的材料—結合,就能良好儲存大電荷;而這種混合式超級電容還有另一個好處,是尺寸非常小巧,適合應用於行動裝置。不過該技術何時能問世還是未知數,也許在不久的將來就能上市。


圖9 UCLA的研究人員正在開發一種混合式超級電容,能用來為行動裝置供電而且號稱充電快速。
圖9 UCLA的研究人員正在開發一種混合式超級電容,能用來為行動裝置供電而且號稱充電快速。

外型小巧的低耗電PC設計

一家新創PC供應商Aluetia 開發過數種外型小巧的PC解決方案,具備低耗電特性,不須外接其他週邊,而且機殼能做為散熱裝置讓電子零件不過熱;而該公司新推出的R50 Eco PC(圖10),號稱是一台能符合低耗電需求又提供優異性能的產品。


該款PC的外觀尺寸僅36×160×110mm,內建Intel Core i3處理器、4Gb DDR3L RAM,以及128Gb的mSATA介面儲存裝置;該產品能同時配備Windows與Linux作業系統,支援4K解析度設置的三螢幕顯示,耗電量僅12W。


R50 Eco PC最棒的地方是針對太陽能最佳化,因此可以使用像是前面介紹的GoalZero太陽能工具組;此外該PC配備了直流電源埠,能在不需要穩壓器的情況下處理11~20V的開發工具組,可支援你的設計任務所需。


圖10 Aluetia新開發的超低耗電無風扇小巧PC。
圖10 Aluetia新開發的超低耗電無風扇小巧PC。


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