光能

光伏能方案

您需要光能（太阳能）发电的方案吗？

假设您的物联网无线装置使用来自太阳光、灯泡、灯管等光能来为电池充电，您就可能会需要三天两头更换电池，因为他们很快就没电啦！真是营运成本的硬伤！

说实话，光从您装置的周边可能就已经有足够的环境能源能提供您所需的能源。

依照光照条件的不同（可能是阴暗的室内角落，亦或是晴朗无云的户外场景），传统的太阳能板（PV Cells）每平分公分的面积可产出10微瓦（10µW）至10毫瓦（10mW）的能量。

使用适当的材料与呎寸条件下，您的太阳能板将可与e-peas领先的猎能电源管理模组（PMICs ）结合应用，可利用环境光源来为您的IoT设备充电，省下可观的电池维护/替换成本。

E-peas提供了什么样的产品？

一个可以让您设备上的电池「长生不老」的解决方案！E-peas创新的IC可自动、有效率地在任何光源环境下帮您的电池充电，即便是搭配3微瓦（3µW）的太阳能板也能充电！

E-peas目前已提供两种光能方案：

• AEM10940 可支援两片产出 11µW 至 32.5mW 不等的太阳能板
• AEM10941 可支援七片产出 3µW 至 625mW 不等的太阳能板

E-peas如何与竞争对手相比与众不同？

E-peas独门的AEM架构有以下特点：

• 高能源转换效率
• 最快速的超级电容器（the fastest supercapacitor charge）
• 冷启动功率最低（the lowest cold-start power）
• 电路面积要求最小，外部零件要求最少（the smallest footprint and associated components BOM）

此外，浩阳与e-peas工程师也会提供直接的技术支援服务！

产品选择

我们推荐在光伏能（太阳能）发电方案中使用以下产品： 

应用案例

智能灌溉

有别于传统农家使用的灌溉系统仰赖于定点定时的洒水系统，智能灌溉的理念是利用模组感测器实时监控气候、土壤状况、温湿度来动态调整洒水的时间与水量。

举例来说，户外的气温上升、降雨量下降，智能灌溉系统皆可以因地制宜，依照场地的土壤种类或品质，洒水器的大小与规格等做相对应的调整。加上智能感测器后，现场感测深度土壤水分连续变化情况、地表及地下土壤温度、作物活跃吸水根部位置及分布情况、气象数据等诸多对生长环境产生影响的因素。智能互联的物联网灌溉系统更可连结生态大数据，提供本地历史与未来的天气预测数据、未来的降雨预测数据、农作物耗水规律数据、土壤水文特征数据等。基于现场感测和本地的生态大数据的无缝融合，根据作物生长讯息，自动分析根系活跃吸水位置及分布比例；智能识别作物缺水危险性、田间持水量、饱和含水量；智能计算土壤有效储水量、土壤蓄水潜力、土壤水渗透速率等，并预测未来的降雨量、作物需水量等讯息作综合计算，才可以科学动态地做出一次灌溉延续时间、灌溉量、灌溉周期等决策。

东亚地区由于独特的地形影响，季风亚洲带夏冬两季降雨量变换的巨量差距以及季风含水量不稳定性连带着对本地区的农业生产有着至关重要的影响。此时更需要智能灌溉系统来守护作物的生长，确保产量最大化。

E-peas的应用方案

E-peas的电源管理方案可搭配太阳能生电方案，藉由自然中的太阳光来或取能量，供智能灌溉所需要的器材设备使用。有关更详细的e-peas应用，请见下方「AEM10941的光伏能应用」。

智能放牧：牲畜定位追踪

随着各国政府及消费者对于动物保护权益及食物链健康意识不断高涨，有机动物产品产品的需求不断升高。或甚有以政策法令手段要求农蓄业者善待动物、不许栓绑，提供动物能随时自由到户外活动的新型态蓄牧经营模式正大举改写农业生态。但要能悉心照料每一头牲畜以达到法规与消费者期待，若沿用传统人力密集的方式恐不敷成本。这也是智能放牧应运而生的远因。

透过系在每一头牲畜上的感测器，现在农场主人可以放心地让牛羊在风吹草地的原野中自由活动。感测器除了最基本的监控牲畜的位置，更可做其他额外的应用，包括牲畜的健康状况等，即时回报。

以中国塞北为例，过去牧民们依靠传承数千年口耳相传的经验在草原中放牧。随着时代更迭，都市化的发展，更多牧民们不再过着逐水草而居的游牧生活，而是为了保护草原生态、改善生活条件，搬到距离牧场较远、条件较好的城镇定居。然而，为了管理牧场上饲养的牛、骆驼等牲畜，牧民不得不远距离奔波。

若使用了智能放牧，牧民们则而不用劳苦奔波地时时往返草原。只要在家中即可轻易地在家中远距实时监控，待必要时在前往现场排除状况。运用了智能放牧的牧民们不用再雇人放牧了，每个月省下的时间与金钱开支更可运用于做后续奶制食品等终端产品，提高生产力。

E-peas的应用方案

E-peas的电源管理方案可搭配太阳能生电方案，藉由自然中的太阳光来或取能量，供智能放牧的牲畜定位系统等物联网（IoT）装置所使用。自环境生电的优势更在于不用更换电池，除了减少污染，更可以避免装置电源耗尽而无法工作的窘境。目前成功的案例包括位于澳大利亚的牛只定位系统，已成功地利用E-peas的太阳能方案为牛耳标上的卫星追踪器永续定位。有关更详细的e-peas应用，请见下方「AEM10941的光伏能应用」。

鱼塭水质监控

传统养殖渔业的运作，不但费力耗时，更是高风险产业。面临风灾、水灾，病毒性疾病，或是增加水中溶氧量的水车设备偶发故障等，都让养殖户付出的心力与资金一夕之间化为乌有。因此，养殖户习惯把自己的时间投入在照看鱼塭，不敢出门远行，以免突发状况时赶不及抢救。

「养鱼要先养水」，水质稳定，才能养好一池鱼。导入智能水质监测系统后，养殖户更能掌握鱼塭水质变化、鱼只健康状况，并进一步降低鱼的死亡率、减少用药，以及提高育成率与获利率。养殖户更不必整天被绑在鱼塭看水顾鱼，而有更多空闲的时间，顾好家庭与生活品质、进修增进养殖技术或开拓销售通路。

E-peas的应用方案

透过E-peas的电源管理方案可搭配「太阳能」或「冷热温差」生电方案，藉由自然中的太阳光来或取能量，供水质监测所需要的器材设备使用。有关太阳能更详细的 e-peas应用，请见下方「AEM10941的光伏能应用」。部份客户亦选择了「冷热温差」的生电方式来提供水质监测器的永续电力。基于水中温度低于水表面因日照所承载的相对高温，水上、水下的温差即是很好的发电来源，可提供间测模组源源不绝的能量来源。有关冷热温差的应用，请见此页。

AEM10941 的光伏能应用

E-peas之光伏能能源采集IC方案 – AEM10941 – 是新一代能源采集子系统。可对接由多至七片得的太阳能板取得能源，并同时储存能量至可回充的储能装置，并提供系统两套独立的调节电压。这套方案可以让产品设计师与工程师延长电池的寿命，甚至永久地移除一次性电池的配置，可在多种无线装置上应用，例如工业监控、自动智能家居与穿戴式装置等。

AEM10941可接收的电流可高达125 mA。结合了超低功耗的升压变换器（boost converter）可对 锂离子电池（Li-Ion battery）、薄膜电池（thin film battery）或是传统或超级电容等储能装置充电。这个升压变换器可以接收的电压范围由50 mV 至 5V。透过特殊的冷启动线圈，在储能装置尚无电力的情况下可以接收低至 380 mV的电压以及 3 µW的功率。

一般而言，我们系统所提供的1.8V的低电压已足够驱动微控制器（microcontroller）。另一组高电压输出则可让客户设定，用于驱动无线电收发器等应用。两路系统输出皆搭配了高效能的低压差稳压器（LDO）以确保低噪度与高稳定性。

透过调整脚位可以启用IC内部预设的不同配置以搭配您不同储能装置的应用。同时亦可以在高电压输出的通道上选择不同的电压。若搭配电阻则可以搭配出更多种应用模式。

我们的IC集成了一般无线感测器所需的主动元件，让您在电路设计上至多只需要七个外部元件，以减少电路板总面积与系统成本，加速产品上市时间。

联络信箱: salesdep@hawyang-semi.com