E o problema real do aumento no uso de eletricidade em baixas -temperaturas: é o dilema entre ir de um estado a outro para obter coisas de cristal líquido.
O aumento exponencial da viscosidade do LC, bem como da Tensão Limiar.
O movimento dos cristais líquidos é interrompido mais fortemente em temperaturas mais baixas; isso é exponencial. Os cristalinos líquidos usuais do tipo TN têm viscosidades até 8 vezes maiores do que a 25 graus (-40 graus: 50cP, 400cP): Isso leva muito mais tempo para a virada de uma molécula, cerca de 64 vezes mais. O circuito de condução quer manter as respostas nesse ritmo, então faremos com que nossa tensão passe de três volts para doze volts, fazendo com que nosso uso de energia seja dezesseis vezes maior do que está atualmente. Através da utilização de dados de medição reais de um instrumento de investigação científica polar, podemos observar que a –40 graus Celsius, se alguém simplesmente aumentasse as suas tensões de condução, observaria um aumento no gasto de energia elétrica em um valor de 120mW.
Efeito de polarização resultante da diminuição da mobilidade iônica.
Quando temperaturas baixas, o íon mobi é reduzido nos cristais líquidos de 10⁻¹²cm² V/s a 25 graus e até 10⁻¹⁴cm² V/s em torno de -40 graus, o que causa o acúmulo do resto. Contrapolaridade com circuitos de acionamento com pulsos de polaridade alternada (bipolar). O uso de energia aumentou em 30%. Termostatos industriais foram testados com ele e houve desfoque a -20 graus a uma taxa de 40%, mas quando alterado para o acionamento bipolar ser melhorado, descobriu-se que consumia 45 mW a mais de energia, mas foi uma melhoria muito boa no sentido de ser melhor do que o acionamento unipolar.
E aquecer/esfriar. Os filmes polarizadores serão afetados pelo calor/resfriamento. Os materiais de vedação estão sujeitos a calor/resfriamento.
Em baixa temperatura, a taxa de encolhimento do polarizador é de 0,3%/grau, fazendo com que a eficiência de polarização caia para 80% a -40 graus quando é 95% a 25 graus. Compense a perda de luz com um aumento no brilho da retroiluminação: 25%, aumentando assim o consumo de energia dos LEDs. Uma medição específica de um determinado projeto de instrumento-de carro revela que, após a aplicação do polarizador PVA à base de flúor, o-consumo de energia da luz de fundo a -30 graus, foi reduzido de 120 mW para 90 mW, que foi de 25%.
Problema de adaptação-de baixa temperatura do circuito de condução, desde a escolha das peças até a otimização da forma.
Como um penhasco, a eficiência da bomba de carga caiu.
Em baixas temperaturas, a eficiência de conversão das bombas de carga tradicionais cai significativamente: de 85% à temperatura ambiente para apenas 40% a - 40 graus. Carregue a bomba como de 3. 3V a 12V, seria necessário que a corrente de entrada aumentasse para 50 mA, quando -40 graus centígrados fossem atingidos, o consumo total de energia de todo o sistema aumentaria quase 150%. Certos projetos de sensores industriais reduziram o consumo de energia em 60% a -40 graus C devido ao uso de conversor CC-CC externo que melhorou o nível de eficiência em 88%.
Equilíbrio oposto do ciclo de trabalho e taxa de quadros
Para evitar o congelamento das moléculas de cristal líquido, é necessário que a taxa de quadros da unidade seja aumentada de seu valor típico de 32 Hz até 128 Hz e, ao mesmo tempo, precisamos diminuir seu ciclo de trabalho para 1/2 para que seu consumo geral de energia possa permanecer sob controle. Os testes do terminal de monitoramento da cadeia fria indicaram que o uso de uma taxa de quadros de 128 Hz + 1/2 ciclo de trabalho pode gerar pico de consumo de energia de até 380 mW. No entanto, isso nos permite reduzir o atraso de exibição de 500 ms para apenas 80 ms e atender aos- requisitos de alerta em tempo real.
Custo de energia na tecnologia overdrive
Tensão de pulso=1.5 * tensão de estado estacionário aplicada durante a transição entre códigos em qualquer segmento e é mantida durante toda a troca (3 - 5 ms), isso acelerará o processo de flippin da molécula, mas também causará um aumento na potência de pico usada. De acordo com algumas medições reais do medidor de energia, após o uso da tecnologia over{3}}drive, na comutação de -40 graus Celsius, o código de segmento único aumentou de 80 mW para 120 mW, no entanto, o período completo de atualização da tela caiu de 1,2 segundo para 150 milissegundos.
Uma solução em nível de sistema para otimização de energia: da inovação de materiais ao algoritmo创新
Novos progressos em aplicações de materiais de cristal líquido anticongelantes
Para o composto de cristal líquido perfluorado, a Tg (como o ciclohexilbifenil fluorado) está abaixo de -60 graus, e sua viscosidade a -40 graus é de apenas 250cP (um quarto dos cristais líquidos convencionais). E depois que usamos esse material, isso fez com que a voltagem de outro equipamento científico polar que eles usam diminuísse bastante, desde a necessidade de 12 volts para poder fazê-lo funcionar até poder funcionar com 8 volts, o que faz com que o uso de energia seja reduzido pela metade ou 56% menos do que antes. Adicione entre 5% a 10% de cristais líquidos de cadeia lateral de siloxano para diminuir a viscosidade em mais 15% a 20% e reduzir os tempos de inversão molecular para mais de 60 ms.
Design de eletrodo impulsionado por estruturas micro/nano
Através da criação fotolitográfica de pequenas estruturas semelhantes a saliências-no topo da camada condutora transparente conhecida como ITO, as intensidades do campo elétrico local (E=U/d) são reforçadas, reduzindo a tensão necessária em cerca de 30%. Em alguns testes de HMI para o projeto realizado na indústria, quando foram utilizados micro e nano eletrodos, verifica-se que a -40 graus o consumo de energia caiu de 450mW para 320mW, o que representa uma queda de 29%.
TECNOLOGIA DE AQUECIMENTO DE PULSO DE NÍVEL DE MILISSEGUNDOS
O filme de aquecimento de grafeno ocupa 1/4 da área da tela. Anexe-o à parte traseira de um painel LCD para aquecer o local próximo em pulsos de 10 ms com uma taxa de serviço de 10%, levando-nos de -40 graus até -20 graus. Os números reais de um projeto real de medidores inteligentes indicam que mesmo um pequeno aquecimento consome menos de 45mW; e ainda assim, reduz a tensão de condução, passando de 12V para 8V - fazendo com que o consumo total de energia caia em 60%!
Algoritmo de atualização orientado a eventos
Projete um mecanismo de atualização{0}}sob demanda para o caractere de exibição "atualização estática + repentina" no dispositivo IoT: atualizado a cada 10 segundos enquanto estiver estático, a atualização repentina se transformará em uma atualização rápida de 128 Hz. O algoritmo de teste de terminal logístico de cadeia fria reduz o consumo médio de energia de 150mW para 80mW e prolonga a vida útil da bateria em 90%.
Caso de aplicações industriais: estudo científico polar e cadeia de frio industrial.
Sensor de estudo científico polar
Uma certa estação de pesquisa científica da Antártida adotou um certo tipo de dispositivo de detecção de temperatura que usa este tipo de ácido perfluorocarboxílico de composto líquido cristalino junto com este tipo específico de micro nanoeletrodo configurado para ser capaz de fornecer uma atualização completa do display uma vez a cada 150 milissegundos dentro de um ambiente onde a atmosfera externa pode cair até -50 Celsius sem consumir mais do que apenas cento e oitenta miliwatts de energia enquanto estiver nele, além de estarem desligados de duas pilhas AA com duração de quase dois anos, no máximo, em condições normais.
Terminais de monitoramento de cadeias de frio industriais
Uma determinada empresa de logística de cadeia de frio usou uma solução de renovação-orientada por ocasião + camada quente de grafeno, reduziu seu gasto médio de energia para menos da metade, caindo 120 mW em uma atmosfera de -25 graus para 65 mW e também expandiu o tempo de troca de nossas baterias em cerca de 2 meses para um período de 4 a 5 meses.
Sistemas de instrumentos de naves espaciais
Algum tipo de dispositivo detector de espaço profundo utiliza luz de fundo de pontos quânticos + técnicas de escurecimento dinâmico, através do ajuste de brilho que varia com base nas condições de iluminação ambiente (-100 graus - 80% a 1000lux, -25% a 50lux) reduzindo o uso de energia de luz de fundo em 45w a 15w, resultando em uma taxa de redução geral de 67%.
