方案与应用/环境猎能应用

动能

动能方案

您需要动能猎能的方案吗?

假设您的物联网无线装置使用来自环境中,利用自然振动所产生的能量为电池充电,您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!

其实,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。

使用适当的材料与呎寸条件下,您的压电(piezoelectric)猎能装置将可与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目前已提供以下动能方案:

  • AEM30940可支援压电感应式(piezoelectric)的猎能装置

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

3μW to 400mW

20mA@1.8V 
80mA@1.8-4.1V

YesQFN28
5x5mm

应用案例

智能鞋


物联网已是各行各业的趋势!智能家居或穿戴式装置的各项产品就不用再多谈,早已厮杀成一片红海。围绕着人体周遭的智能化产品,例如智能衣、智能手表、智能眼镜及智能球鞋等,则是下一个物联网产业的新蓝海,让传统的纺织业者一跃成为新兴科技产业。

所谓智能鞋,即鞋子结合了感测器,可侦测人体各种数据,步伐的快慢、每一步踩踏的轻重,施力点的变化及压力分部等等。除了传统上能有效辅助运动员训练的显著优势之外,的智能鞋对于一般大众也可带来明显的好处,能够详实地记录使用者的健康状况,并配合大数据的分析,与其他健康家居产品(如智能手环)连线,提供使用者反馈,并在适当的情境下或可与医疗机构与保险业者配合,提供更客制化的个人健康照护方案。有些智能鞋还可针对主要大城市进行不同在地化的设计,如参考当地人的跑步习惯和风格、居住地环境以及跑步条件䓁做出变化。

目前除了科技品牌相继推出智能鞋产品外,海内外知运动品牌也早已深耕该领域已久。例如知名美系品牌
的智能鞋,在鞋底装设有运动参数量测的传感器,能与行动装置(智能型手机或智能手表等)进行配对,当使用者穿上这些鞋款时,运动参数量测装置便会感测使用者的运动数据,例如慢跑速度、距离、平均速率、心率、血氧、位置等,而运动数据将被传输至行动通讯装置进行储存与分析,使用者也可以进行运动历程的管理。这个贴身教练除了收集与分析数据之外,也可让你与其他朋友发起挑战。

E-peas的应用方案

透过E-peas的电源管理方案可搭配「压电效应」的生电方案。将压电板置于鞋底,透过每一步的步伐可以有效地生成智能鞋所需要的电力,永续供电。有关压电效应更详细的 e-peas应用,请见下方「AEM30940的动能应用」。


AEM30940的动能应用

E-peas 的动能能量采集IC方案 – AEM30940 – 是一个集成了能量管理的子系统,可透过粹取压电或小马达生成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)
  • RF 输入能量范围于 -19dBm 至 10dBm 之间

超低功耗升压调节器(Boost regulator)

  • 开放性电路每 0.33秒侦测一次 MPPT
  • 双脚位可调控 MPPT
  • Voc 比例可选择 50、65 或 80 %
  • 输入电压可工作范围为 50 mV 至 5.5V 之间
  • MPPT电压工作范围由 50mV 至 5V
  • 即时阻抗匹配 (ZMPPT)
  • 透过脚位设置MPPT

整合的1.2/1.8 V 低压差稳压器

  • 可控制输出电压
  • 负载电流最高至 20 mA 
  • 可由外部控制电源闸控

整合的1.8 V-4.1 V 低压差稳压器

  • 负载电流最高至 80 mA,300 mV压差
  • 可由外部控制电源闸控
  • 可控制输出电压

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

集成的换衡器(巴伦器、balun)供双超级电容(dual-cell supercapacitor)使用

文档

项目 版本最后更新日下载
AEM30940 product briefPB_AEM30940_REV1.317/05/2018Download
AEM30940 datasheetDS_AEM30940_REV1.101/10/2018Download
AEM30940 user guideUG_AEM30940_REV1.025/09/2018Download

Contact email: salesdep@hawyang-semi.com

浩阳半导体股份有限公司