In dejanska težava povečane -porabe električne energije pri nizkih temperaturah: to je tista dilema med prehajanjem iz države v državo za tekoče kristale.
Eksponentno povečanje viskoznosti LC in mejne napetosti.
Gibanje tekočih kristalov se pri nižjih temperaturah močneje ustavi; to je eksponentno. Vrsta TN običajnih tekočih kristalov ima viskoznost do 8-krat večjo kot pri 25 stopinjah (-40 stopinj: 50 cP, 400 cP): to traja veliko dlje, da se molekula obrne, približno 64-krat dlje. Vozilno vezje želi ohraniti odzive s tem tempom, tako da bomo našo napetost dvignili s treh voltov vse do dvanajst voltov, s čimer bo naša poraba energije šestnajstkrat večja, kot je trenutno p=e r. Z uporabo resničnih merilnih podatkov iz instrumenta za raziskovanje polarnih znanstvenih raziskav lahko opazimo, da bi pri –40 stopinjah Celzija, če bi preprosto povečali pogonsko napetost, opazili povečanje porabe električne energije za 120 mW.
Polarizacijski učinek, ki je posledica zmanjšanja mobilnosti ionov.
Pri nizkih temperaturah se ionski mobi zmanjša v tekočih kristalih z 10⁻¹²cm² V/s pri 25 stopinjah in navzdol do 10⁻¹⁴cm² V/s okoli -40 stopinj, kar povzroči kopičenje preostalega. Nasprotna polarnost s pogonskimi vezji, ki imajo impulze izmenične polarnosti (bipolarni). Poraba energije se poveča za 30 %. Z njim so testirali industrijske termostate in prišlo je do zamegljenosti pri -20 stopinjah s stopnjo 40 %, ko pa je bil preklopljen na izboljšan bipolarni pogon, je bilo ugotovljeno, da porabi 45 mW več energije, vendar je bil zelo dobra izboljšava, da je boljši od unipolarnega pogona.
In segrejte/ohladite. Na polarizacijske filme bo vplivala vročina/ohlajanje. Tesnilni materiali so izpostavljeni segrevanju/hlajenju.
Pri nizkih temperaturah je razmerje krčenja polarizatorja 0,3 %/stopinjo, kar povzroči padec polarizacijske učinkovitosti na 80 % pri -40 stopinjah, medtem ko je pri 25 stopinjah 95 %. Izgubo svetlobe nadomestite s povečanjem svetlosti osvetlitve ozadja: 25 %, s čimer povečate porabo energije LED. Določena meritev določenega projekta avtomobilskih{10}}instrumentov razkriva, da se je po uporabi polarizatorja PVA na osnovi fluora osvetlitev ozadja-poraba energije pri -30 stopinjah zmanjšala s 120 mW na 90 mW, kar je bilo za 25 %.
Težava pri prilagajanju pogonskega tokokroga-nizkim temperaturam, od izbire delov do optimizacije oblike.
Kot skala se je učinkovitost polnilne črpalke zmanjšala.
Pri nizkih temperaturah učinkovitost pretvorbe za tradicionalne polnilne črpalke občutno pade: s 85 % pri sobni temperaturi na samo 40 % pri - 40 stopinjah. Polnilna črpalka, kot je od 3. 3V do 12V, bi potrebovala dvig vhodnega toka do 50 mA, ko je doseženih -40 stopinj Celzija, skupna poraba energije celotnega sistema naraste za skoraj 150%. Določen projekt industrijskega senzorja je zmanjšal porabo energije za 60 % pri -40 stopinjah C zaradi uporabe zunanjega pretvornika DC/DC, ki je izboljšal raven učinkovitosti za 88 %.
Nasprotno ravnovesje delovnega cikla in hitrosti sličic
Da bi preprečili zmrzovanje molekul tekočih kristalov, je potrebno povečati hitrost sličic pogona z običajne vrednosti 32 Hz na 128 Hz, hkrati pa moramo znižati njegov delovni cikel na 1/2, da lahko njegova skupna poraba energije ostane pod nadzorom. Preskušanje terminala za spremljanje hladne verige je pokazalo, da ima lahko uporaba 128 Hz hitrosti sličic + 1/2 delovnega cikla največjo porabo energije do 380 mw, vendar nam to omogoča, da znižamo zakasnitev prikaza s 500 ms na samo 80 ms in izpolnimo zahteve za- opozorila v realnem času.
Stroški energije pri tehnologiji overdrive
Impulzna napetost=1.5 * napetost v stanju dinamičnega ravnovesja, ki se uporablja med prehodom med kodami na katerem koli segmentu in se vzdržuje skozi preklop (3 - 5 ms), bo to pospešilo proces obračanja molekule, a tudi povzročilo povečanje uporabljene konične moči. Glede na dejanske meritve nekaterih merilnikov moči se je po uporabi tehnologije over-drive pri -40 stopinjah Celzija preklopna enosegmentna koda povečala z 80 mW na 120 mW, vendar se je celotno obdobje posodobitve zaslona zmanjšalo z 1,2 sekunde na 150 milisekund.
Rešitev na sistemski ravni za optimizacijo porabe energije: od materialnih inovacij do Algorthima创新
Nov napredek pri uporabi materialov s tekočimi kristali proti zmrzovanju
Za perfluorirano tekočekristalno spojino je Tg (kot je fluoriran cikloheksilbifenil) pod -60 stopinj, njena viskoznost pri -40 stopinjah pa je le 250 cP (ena četrtina običajnih tekočih kristalov). In potem, ko smo uporabili to stvar, je povzročilo, da se je pogonska napetost za drugo tisto opremo za polarno znanost, ki jo uporabljajo, močno znižala, vse od potrebe po 12 voltih, da bi lahko delovalo, do tega, da bi radi delovali na 8 voltov, zaradi česar se poraba energije zmanjša za približno polovico ali 56 odstotkov manj kot prej. Dodajte med 5 %-10 % tekočih kristalov stranske verige siloksana, da znižate viskoznost za nadaljnjih 15 %-20 % in znižate čas obračanja molekule čez 60 ms.
Zasnova elektrod, ki jo poganjajo mikro/nano strukture
S fotolitografskim ustvarjanjem zelo majhnih izboklinam -podobnih struktur na vrhu prozorne prevodne plasti, znane kot ITO, se lokalne jakosti električnega polja (E=U/d) okrepijo, kar zmanjša potrebno napetost za približno 30 odstotkov. V nekaterih testih HMI za projekt, ki se izvaja v industriji, ko je bila uporabljena mikro in nano elektroda, je razvidno, da se je pri -40 stopinjah pogonska poraba energije zmanjšala s 450 mW na 320 mW, kar predstavlja padec za 29 %.
TEHNOLOGIJA IMPULSNEGA OGREVANJA MILISEKUNDNE STOPNJE
Grafenski grelni film zavzame 1/4 površine zaslona. Pritrdite ga na zadnjo stran LCD plošče, da ogrejete bližnje mesto z 10 ms impulzi z razmerjem vklopa 10 %, ki nas popelje od -40 stopinj vse do -20 stopinj. Realne številke za dejanski projekt pametnih števcev kažejo, da celo majhno ogrevanje porabi manj kot 45 mW; in kljub temu zniža pogonsko napetost tako, da preide z 12 V na 8 V - zaradi česar se skupna poraba energije zmanjša za 60 %!
Algoritem osveževanja na podlagi dogodkov
Oblikujte-mehanizem osveževanja na zahtevo za prikazni znak »statična + nenadna posodobitev« v napravi IoT: osveži se vsakih 10 sekund, medtem ko je statična, nenadna posodobitev se spremeni v hitro osveževanje 128 Hz. Testni algoritem logističnega terminala hladne verige zmanjša povprečno porabo energije s 150 mW na 80 mW in podaljša življenjsko dobo baterije za 90 %.
Primer uporabe v industriji: polarna znanstvena študija in industrijska hladilna veriga.
Senzor za polarne znanstvene študije
Določena znanstvenoraziskovalna postaja na Antarktiki je sprejela določeno vrsto naprave za zaznavanje temperature, ki uporablja to vrsto tekoče kristalne spojine perfluorokarboksilne kisline skupaj s to posebno vrsto mikro nanoelektrod, ki je nastavljena, da bi lahko zagotovila popolno posodobitev zaslona vsakih 150 milisekund v okolju, kjer lahko zunanja atmosfera pade vse do -50 Celzija, ne da bi pri tem porabila več kot samo sto osemdeset milivatov energije. hkrati pa se napajajo iz dveh AA baterij, ki zdržijo največ skoraj dve leti pod normalnimi pogoji.
Terminali za spremljanje industrijskih hladnih verig
Določeno logistično podjetje za hladno verigo je uporabilo priložnostno{0}}rešitev za obnovo + grafensko toplo plast, svojo povprečno porabo energije je zmanjšalo za polovico, zmanjšalo se je za 120 mW v atmosferi -25 stopinj na 65 mW, prav tako je podaljšalo čas zamenjave naših baterij iz približno 2 mesecev v 4-5-mesečno obdobje.
Instrumentalni sistemi vesoljskih plovil
Nekakšna naprava za zaznavanje globokega vesolja uporablja tehniko osvetlitve ozadja s kvantnimi pikami + dinamično zatemnitev s prilagoditvijo svetlosti, ki se spreminja glede na svetlobne pogoje okolja (-100 stopinj - 80% pri 1000 luksih, -25 % pri 50 luksih), kar zmanjša porabo energije osvetlitve ozadja za 45 W do 15 W, kar ima za posledico skupno stopnjo zmanjšanja 67%.
