І справжня проблема зростання споживання низькотемпературної -температурної електроенергії: це та дилема між переходами від штату до штату для рідкокристалічних речей.
Експоненціальне збільшення в'язкості LC, а також порогової напруги.
При більш низьких температурах рух рідких кристалів зупиняється сильніше; це експоненціально. Звичайні рідкі кристали типу TN мають в’язкість у 8 разів вищу, ніж при 25 градусах (-40 градусів: 50 сП, 400 сП): це займає набагато більше часу для перекидання молекули, приблизно в 64 рази більше. Керівна схема хоче підтримувати відповіді в такому темпі, тому ми змусимо нашу напругу піднятися з трьох вольт до дванадцяти вольт, завдяки чому наше споживання енергії буде в шістнадцять разів більше, ніж зараз. =e r. Використовуючи реальні дані вимірювань від полярного наукового приладу, ми можемо помітити, що при –40 градусах за Цельсієм, якщо просто підвищити напругу приводу, можна спостерігати зростання витрат електроенергії на 120 мВт.
Ефект поляризації внаслідок зменшення рухливості іонів.
При низьких температурах мобі іонів знижується в рідких кристалах з 10⁻¹²см² В/с при 25 градусах і до 10⁻¹⁴см² В/с близько -40 градусів, що спричиняє накопичення решти. Протиполярність із схемами керування, що мають імпульси змінної полярності (біполярні). Енергоспоживання збільшується на 30%. Промислові термостати були протестовані з ним, і спостерігалося розмиття при -20 градусах зі швидкістю 40%, але коли було переключено на покращений біполярний привід, було виявлено, що він споживає на 45 мВт більше енергії, але це було дуже хороше покращення, ніж однополярний привід.
І нагрівати/охолоджувати. На поляризаційні плівки впливатиме нагрівання/охолодження. Ущільнювальні матеріали піддаються нагріванню/охолодженню.
При низькій температурі коефіцієнт усадки поляризатора становить 0,3%/градус, що призводить до зниження ефективності поляризації до 80% при -40 градусах, коли вона становить 95% при 25 градусах. Компенсуйте втрату світла збільшенням яскравості підсвічування: на 25%, таким чином збільшуючи енергоспоживання світлодіодів. Конкретне вимірювання певного проекту автомобільного-інструменту показує, що після застосування поляризатора PVA на основі фтору, підсвічування-енергоспоживання при -30 градусах зменшилося зі 120 до 90 мВт, тобто на 25%.
Проблема адаптації керуючої схеми-до низьких температур, від вибору деталей до оптимізації форми.
Як обрив, ефективність зарядного насоса впала.
При низьких температурах ефективність перетворення для традиційних зарядних насосів значно падає: від 85 % при кімнатній температурі до лише 40 % при - 40 градусах. Насос заряджання, наприклад, від 3. 3В до 12В, потребує зростання вхідного струму до 50 мА, коли досягається -40 градусів за Цельсієм, загальне енергоспоживання всієї системи зростає майже на 150%. Певний проект промислового датчика, який зменшив споживання електроенергії на 60% при -40 градусах C завдяки використанню зовнішнього перетворювача постійного струму в постійний, що підвищило рівень ефективності на 88%.
Протилежний баланс робочого циклу та частоти кадрів
Щоб запобігти заморожуванню молекул рідкого кристала, необхідно збільшити частоту кадрів накопичувача з типового значення 32 Гц до 128 Гц, і в той же час ми повинні знизити його робочий цикл до 1/2, щоб його загальне енергоспоживання могло залишатися під контролем. Тестування терміналу моніторингу холодового ланцюга показало, що використання частоти кадрів 128 Гц + 1/2 робочого циклу може мати пікове споживання електроенергії до 380 МВт, однак це дозволяє нам зменшити затримку відображення з 500 мс до лише 80 мс і задовольнити вимоги щодо сповіщень у реальному{11}} часі.
Вартість електроенергії на технології овердрайв
Імпульсна напруга=1.5 * напруга в стаціонарному стані, що застосовується під час переходу між кодами на будь-якому одному сегменті та підтримується протягом усього перемикання (3 - 5 мс), це прискорить процес повороту молекули, але також спричинить збільшення пікової потужності, що використовується. Відповідно до реальних вимірювань деяких вимірювачів потужності, після використання технології over-drive, за температури -40 градусів за Цельсієм код перемикання одного сегмента зріс з 80 мВт до 120 мВт, однак повний період оновлення дисплея скоротився з 1,2 секунди до 150 мілісекунд.
Рішення системного рівня для оптимізації електроенергії: від інноваційних матеріалів до Algorthim创新
Нові досягнення в застосуванні антифризних рідкокристалічних матеріалів
Для перфторованої рідкокристалічної сполуки Tg (такої як фторований циклогексилбіфеніл) нижче -60 градусів, а її в'язкість при -40 градусах становить лише 250 cP (одна чверть від звичайних рідких кристалів). І після того, як ми використали це, це призвело до того, що рушійна напруга для іншого приладу для полярної науки, який вони використовують, впала, від потреби 12 вольт для роботи до 8 вольт, що зменшує споживання електроенергії приблизно вдвічі або на 56 відсотків менше, ніж раніше. Додайте між 5%-10% рідких кристалів бічного ланцюга силоксану, щоб знизити в'язкість ще на 15%-20% і скоротити час перевороту молекул понад 60 мс.
Конструкція електродів на основі мікро/наноструктур
Завдяки фотолітографічному створенню дуже крихітних нерівностей-структур поверх прозорого провідного шару, відомого як ITO, напруженість місцевого електричного поля (E=U/d) посилюється, зменшуючи необхідну напругу приблизно на 30 відсотків. У певних випробуваннях HMI для проекту, проведеного в промисловості, коли використовувалися мікро- та нано-електроди, було видно, що за температури -40 градусів споживання електроенергії знизилося з 450 до 320 мВт, що відповідає падінню на 29%.
ТЕХНОЛОГІЯ ІМПУЛЬСНОГО НАГРІВУ МІЛІСЕКУНДНОГО РІВНЯ
Графенова нагрівальна плівка займає 1/4 площі екрану. Прикріпіть його до задньої частини РК-панелі, щоб нагрівати довколишнє місце імпульсами 10 мс із коефіцієнтом заповнення 10%, переходячи від -40 градусів до -20 градусів. Реальні цифри фактичного проекту інтелектуальних лічильників показують, що навіть невелике опалення споживає менше 45 мВт; і тим не менш, він знижує провідну напругу, переходячи від 12 В до 8 В, завдяки чому загальне споживання електроенергії знижується на 60%!
Алгоритм оновлення, керований подіями
Створіть-механізм оновлення на вимогу для символу дисплея «статичне + раптове оновлення» в пристрої IoT: оновлюється кожні 10 секунд, поки він є статичним, раптове оновлення перетворюється на швидке оновлення 128 Гц. Алгоритм тестування логістичного терміналу холодової ланцюга знижує середнє споживання електроенергії з 150 до 80 мВт і продовжує термін служби батареї на 90%.
Застосування в промисловості: полярні наукові дослідження та промисловий холодовий ланцюг.
Датчик полярних наукових досліджень
Певна антарктична науково-дослідна станція запровадила певний тип датчика температури, який використовує цей тип рідкокристалічної сполуки перфторкарбонової кислоти разом із цим особливим типом мікронаноелектродів, створених для того, щоб забезпечити повне оновлення дисплея кожні 150 мілісекунд у оточенні, де зовнішня атмосфера може опускатися до -50 за Цельсієм, не споживаючи більше ніж сто вісімдесят міліват енергії. в той же час вони також живляться від двох батарейок типу АА, які за звичайних умов вистачають на майже два роки.
Термінали моніторингу промислових холодових ланцюгів
Окрема логістична компанія холодового ланцюга використала-винахідне оновлення + графеновий теплий шар, вона зменшила середнє споживання електроенергії менше ніж наполовину, знизивши на 120 мВт в атмосфері -25 градусів до 65 мВт, а також подовжила час заміни наших батарей приблизно з 2 місяців на 4-5 місяців.
Приладові системи космічного корабля
Певний вид пристрою детектора глибокого космосу використовує підсвічування з квантовими точками + динамічне затемнення за допомогою регулювання яскравості, яка змінюється залежно від умов навколишнього освітлення (-100 градусів - 80% при 1000 люксах, -25% при 50 люксах), зменшуючи споживання енергії підсвічування на 45-15 Вт, що призводить до загального зниження рівня 67%.
