Narciarski kask wyposażony w panel słoneczny

Ten rodzaj kasku może być wykorzystany nie tylko podczas jazdy na nartach, ale i do jazdy motocyklem, skuterem lub motorowerem, opracowali specjaliści z Technische Universitat Berlin, Fraunhofer IZM oraz firmy Texsys. Kask ma na szczycie ogniwo słoneczne, a poza tym słuchawki stereofoniczne oraz mikrofon i moduł Bluetooth.

Całkowite zapotrzebowanie energetyczne urządzeń pokrywane jest przez moc pobieraną z ogniwa. Łączność ze smartfonem, np. połączenia przychodzące czy używanie odtwarzacza mp3, odbywa się bezprzewodowo, dzięki umieszczeniu modułu Bluetooth w rękawicy narciarskiej. W efekcie powstał kompletny bezprzewodowy system komunikacyjny, zintegrowany i o bardzo niewielkim ciężarze.

Naukowcy z Fraunhofer IZM użyli ogniw słonecznych o dużej wydajności, przekraczającej 20 proc. (wydajność konwersyjna standardowych ogniw słonecznych wynosi około 15 proc. – PAP). Ogniwa te są płaskie, z wysokiej jakości monokryształów krzemu, podzielonych na małe układy i przystosowanych do zaokrąglonego kształtu hełmu. Panel ogniw jest bardzo cienki, a jego podział na pojedyncze komórki powoduje, że nawet awaria jednej z nich obniża tylko moc ogniwa, nie wyłączając go całkowicie. Układ zamontowany w kasku obejmuje także część elektroniczną panelu oraz lekkie baterie, pozwalające na magazynowanie energii i dłuższe zasilanie sprzętu komunikacyjnego.

Jedynym problemem są różnice temperatur – ogniwa słoneczne na ogół działają dobrze w niskich temperaturach, podczas gdy wydajność baterii znacząco spada i w temperaturach poniżej zera ładowanie baterii jest raczej niemożliwe. Z kolei wysokie temperatury szkodzą zarówno panelom słonecznym, jak i bateriom – ale bateriom w nieco mniejszym stopniu. Stąd badacze z Fraunhofer IZM dodali mikroprocesorowy kontroler, umożliwiający działanie urządzenia (m.in. ładowanie) w temperaturach od minus 30 st. C do plus 60 st. C. Mikrokontroler zapewnia też pracę z maksymalną wydajnością, zależną od warunków świetlnych, przy utrzymaniu parametrów dostarczanej mocy.

Jak twierdzą naukowcy z Fraunhofer IZM takie rozwiązanie układu zasilania pozwala na umieszczenie go na wszystkich powierzchniach o skomplikowanych, krzywych kształtach, takich jak rowery, samochody, a nawet plecaki czy ubrania. Możliwe jest także wmontowanie nowych modułów komunikacyjnych i zasilających je ogniw do już istniejących urządzeń. Możliwe jest też przystosowanie do istniejących zestawów słuchawkowych umieszczonych w kaskach motocyklowych wyższej klasy czy hełmach ekip ratunkowych. Moc modułu zasilającego wynosi 2 W na wyjściu, co wystarcza też do zintegrowania z większością smartfonów dostępnych na rynku.

Na targach ISPO Munich wystawiony został w lutym prototyp kasku; urządzenia z pierwszej serii przedprodukcyjnej zostaną pokazane na konferencji połączonej z wystawą „IDTechEx Energy Harvesting & Storage Europe 2012” w Berlinie, 15-16 maja. Kaski te mają kosztować około 300 euro. (PAP)