方案与应用/环境猎能应用

热能

冷热温差方案

您需要热能猎能的方案吗?

假设您的物联网无线装置使用来自环境中,无论是暖气、炉灶、发动机,甚至是人体热量等热能来为电池充电,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!

在某些环境中、某些条件下,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。

依照温度条件的不同,热传导发电机(TEG)每平分公分的面积可产出20微瓦(10µW)至10毫瓦(10mW)不等的能量。

使用适当的材料与呎寸条件下,您的TEG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、有效率地藉由各种热力来源帮您的电池充电!

E-peas目前已提供以下光能方案:

  • AEM20940可支援 3微瓦(3µW )至 625毫瓦(625mW)不等的热传导发电机(TEG)

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

我们推荐在热温差发电方案中使用以下产品:

料号VinCold-startPinPoutMPPT包装
AEM3094050mV to 5V

380mV 
3μW

1μW to 625mW

10mA@1.8V 
80mA@2.2-4.2V

YesQFN28
5x5mm
AEM2094050mV to 5V

60mV 
150μW

3μW to 400mWW

20mA@1.2-1.8V
80mA@1.8-2.5-3.3V

YesQFN28
5x5mm

应用案例

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。导入智慧水质监测系统后,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「冷热温差」或「太阳能」生电方案,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。有关冷热温差更详细的 e-peas应用,请见下方「AEM20940的热温差应用」。部份客户亦选择了「太阳能」的生电方式来提供水质监测器的永续电力。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。有关太阳能的应用,请见此页


AEM20940 的热温差应用


超低启动电压功耗

  • 100 mV 输入电压与 80 µW 输入功耗即可冷启动系统(cold start)

超低功耗升压调节器(Boost regulator)

  • 透过脚位设置MPPT
  • MPP比例可设定为 50, 55, 75%
  • 开放电路的电压每21秒侦测MPPT
  • 输入电压可工作范围为 50 mV 至 5.5V 之间

整合的低电压低压差稳压器

  • 1.2/1.8 V, 高效能
  • 负载电流最高至 20 mA
  • 可由外部控制电源闸控

整合的高电压低压差稳压器

  • 可在1.8-2.5-3.3 V 之间配置
  • 负载电流最高可至 80 mA、 300 mV 压差
  • 可由外部控制电源闸控

多种储能装置选择

  • 可用程式化控制壁免过度充电(overcharge)及放电(overdischarge)
  • 可搭配各种可充式电池或(超级)电容
  • 快速的超级电容充电应用
  • 电池用竭前的余量警示
  • 稳压器开启时的动作警示

额外的选配原电池方案

  • 用户亦可搭配原(一次性)电池,在可充式储电装置没电时可作备用电源

文档

项目版本最后更新日下载
AEM 20940 product briefPB_AEM20940_REV1.228/03/2019Download
AEM 20940 data sheet DS_AEM20940_REV1.102/04/2019Download
AEM 20940 user guideUG_AEM20940_REV1.030/11/2018Download


AEM30940的热温差应用

E-peas 的热温差能量采集IC方案 – AEM30940 – 是一个集成了能量管理的子系统,可透过粹取热电发电晶片(TEG)的直流电源同时将能源储存在可充式装置上,并透过两个独立的稳定电压提供系统能缘。 此套系统可让设计工程师延长电池寿命并最终取消原电池(一次性电池)的储电装置,可应用在包括无线通讯、工业监控、自动家居与穿戴式装置等多种应用。

超低启动电压功耗

  • 380 mV 输入电压与 3 µW 输入功耗即可冷启动系统(cold start)

超低功耗升压调节器(Boost regulator)

  • 透过脚位设置MPPT
  • MPP比例可设定为 50, 65, 80, 100%
  • 开放电路的电压每0.5秒侦测MPPT
  • 输入电压可工作范围为 50 mV 至 5.5V 之间

整合的低电压低压差稳压器

  • 1.8 V, 高效能
  • 负载电流最高至  10 mA 
  • 可由外部控制电源闸控

整合的高电压低压差稳压器

  • 可在 2.2 V to 4.2 V 之间配置
  • 负载电流最高可至 80 mA、 300 mV 压差
  • 可由外部控制电源闸控

多种储能装置选择

  • 可用程式化控制壁免过度充电(overcharge)及放电(overdischarge)
  • 可搭配各种可充式电池或(超级)电容
  • 快速的超级电容充电应用
  • 电池用竭前的余量警示
  • 稳压器开启时的动作警示

最小化的电路板面积与系统成本

  • 只需要七个被动元件搭配

额外的选配原电池方案

  • 用户亦可搭配原(一次性)电池,在可充式储电装置没电时可作备用电源

文档

项目版本最后更新日下载
AEM30940 product briefPB_AEM30940_Rev1.113/12/2017Download

联络信箱: info@hawyang-semi.com

浩阳半导体股份有限公司