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3 Hardware eingebetteter Systeme
Abb. 3.62 Photovoltaisches Material: links: Solarmodul; rechts: Solaruhr
• Kinetische Energie kann in elektrische Energie gewandelt werden. Dies wird
beispielsweise bei manchen Armbanduhren ausgenutzt.
• Elektromagnetische Strahlung kann ebenfalls in elektrische Energie gewandelt
werden.
• Viele weitere physikalische Effekte erlauben die Konversion anderer Formen von
Energie in elektrische Energie.
3.7.2 Energiespeicherung
In vielen Anwendungen eingebetteter Systeme ist keine permanente Versorgung mit
Energie garantiert. Es kann aber möglich sein, Energie zu speichern. Beispielsweise
gibt es folgende Methoden der Energiespeicherung:
1. Nicht wiederaufladbare Batterien können nur einmal benutzt werden und werden
nicht weiter betrachtet.
2. Kondensatoren sind eine bequeme Möglichkeit, elektrische Energie zu speichern.
Sie lassen sich extrem schnell aufladen, bieten sehr hohe Ausgangsströme, sind
fast frei von Verlusten und lassen sich sehr häufig aufladen. Leider speichern
sie nur eine begrenzte Menge an Energie, wobei mit Superkondensatoren (engl.
supercaps) durchaus erhebliche Mengen an Energie gespeichert werden können.
3. Wiederaufladbare Batterien können wie Kondensatoren Energie speichern, allerdings in der Regel mit einer geringeren Zahl von Ladezyklen. Die Speicherung
basiert auf chemischen Prozessen und die Entladung basiert auf der Umkehrung
dieser Prozesse.
Aufgrund ihrer Bedeutung für eingebettete Systeme betrachten wir hier wiederaufladbare Batterien. Wenn wir Quellen von Energie in unserem Systemmodell
einschließen wollen, dann benötigen wir Modelle von wiederaufladbaren Batterien.
Verschiedene Modelle können benutzt werden. Sie unterscheiden sich im Umfang der
eingeschlossenen Details und es gibt nicht das eine Modell, das alle Anforderungen
erfüllt [467]. Die folgenden Modelle werden häufig benutzt:
3 Hardware eingebetteter Systeme
Abb. 3.62 Photovoltaisches Material: links: Solarmodul; rechts: Solaruhr
• Kinetische Energie kann in elektrische Energie gewandelt werden. Dies wird
beispielsweise bei manchen Armbanduhren ausgenutzt.
• Elektromagnetische Strahlung kann ebenfalls in elektrische Energie gewandelt
werden.
• Viele weitere physikalische Effekte erlauben die Konversion anderer Formen von
Energie in elektrische Energie.
3.7.2 Energiespeicherung
In vielen Anwendungen eingebetteter Systeme ist keine permanente Versorgung mit
Energie garantiert. Es kann aber möglich sein, Energie zu speichern. Beispielsweise
gibt es folgende Methoden der Energiespeicherung:
1. Nicht wiederaufladbare Batterien können nur einmal benutzt werden und werden
nicht weiter betrachtet.
2. Kondensatoren sind eine bequeme Möglichkeit, elektrische Energie zu speichern.
Sie lassen sich extrem schnell aufladen, bieten sehr hohe Ausgangsströme, sind
fast frei von Verlusten und lassen sich sehr häufig aufladen. Leider speichern
sie nur eine begrenzte Menge an Energie, wobei mit Superkondensatoren (engl.
supercaps) durchaus erhebliche Mengen an Energie gespeichert werden können.
3. Wiederaufladbare Batterien können wie Kondensatoren Energie speichern, allerdings in der Regel mit einer geringeren Zahl von Ladezyklen. Die Speicherung
basiert auf chemischen Prozessen und die Entladung basiert auf der Umkehrung
dieser Prozesse.
Aufgrund ihrer Bedeutung für eingebettete Systeme betrachten wir hier wiederaufladbare Batterien. Wenn wir Quellen von Energie in unserem Systemmodell
einschließen wollen, dann benötigen wir Modelle von wiederaufladbaren Batterien.
Verschiedene Modelle können benutzt werden. Sie unterscheiden sich im Umfang der
eingeschlossenen Details und es gibt nicht das eine Modell, das alle Anforderungen
erfüllt [467]. Die folgenden Modelle werden häufig benutzt: