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​低功耗IoT新突破—飞英思特科技发布国内首款环境微能收集模组,实现传感节点免电

2021年10月25日 10:31  CCTIME飞象网  

低功耗IoT新突破—飞英思特科技发布国内首款环境微能收集模组,实现传感节点免电

智能物联网已经在逐渐改变我们的生活,各个领域纷纷借助物联网技术进行自身的产业变革,尤其是在我国“新基建”和“双碳”政策背景下,智能物联网将开启众多行业数字化及智能化改造的新业态。

然而传统物联网模式随着连接设备规模的扩大纷纷遇到瓶颈,典型的问题是物联网传感节点通常只能依靠电池供电,这不仅增加了物联网传感节点的部署成本,更是限制了应用的可扩展性。在某些情况下,可靠的电源是可以获得的,但附加成本往往很大。

例如,一个室外温度传感器可以插到最近的墙体插座上,或者采用电池供电,前者的电源获取方式大大增加安装成本并引入潜在的安全漏洞,而使用电池则面临更换电池引入的附加维护成本以及环境负担。物联网传感节点的供电问题已经成为当今智能物联网系统发展的最大障碍之一。

根据物联网智库文章报道,物联网的未来是节点的无源化,即无源物联网,即在网络节点中可以是无源(BatteryFree)的,节点自身

主要依赖于电池或有线等电源供电。当然,无源物联网不采用电源形式并不意味着它就不需要用电,它是从环境中获取能量,从而支撑起物联网数据的感知、无线的传输和分布式的计算。

能源就在身边,但是将传感节点和执行器连接在一起的能力是一个相当大的挑战。由于越来越需要将这些设备连接到物联网(IoT)以允许从智能手机进行控制以及分析云中的数据,其需要接入的设备数量数以亿计,因此这一挑战更大。

近年来,电源管理模组及芯片以及相应的场景化已成为物联网行业持续关注的话题,尤以需要无线传感的行业对此最为关注。传统的物联网已经在如工业物联网(设备监测、环境监测)、建筑智能化等领域得到大量应用,随着“新基建”和“双碳”新能源政策的推动,物联网尤其是底层传感领域在不断地追求更低的功耗、更低的综合成本以及更大的部署规模,这就对现在的物联网领域提出了低功耗、无线无源的需求,而传统的物联网技术在这一点上已遇到了极大的瓶颈。

在这样的背景下,如何将环境能量采集技术模组化、芯片化,以及场景化,逐渐成为未来智能物联网应用发展的首选方向。

基于在微能管理领域的全球领先优势,飞英思特科技重磅推出全国首款面向超低功耗传感领域的专用微能管理模组—星云REVOMINDS®FS2021-A弱光能管理模组与星云REVOMINDS®FS2021-BTEG热电型管理模组,尺寸大小为15mm*15mm。这两款模组可分别对微弱光能和微弱温差能进行能量收集和有序电源输出。

左为星云REVOMINDS®FS2021-A弱光能管理模组

右为星云REVOMINDS®FS2021-BTEG热电型管理模组

实现物联网内的能量收集面临众多难点,本质是因为环境中存在的能量是杂散的、不连续的、剧烈波动性的,而输出确需要极端平稳且可满足无线通信需求的burst电流输出。

REVOMINDS®FS2021-A

飞英思特科技的星云系列模组在国内首次实现了对上述难题的解决方案,第一款REVOMINDS®FS2021-A微光能管理模组除用于微光采集以外,也可用于其他非能量采集的低功耗场景。

该模组采用线性升压结构,拥有多源输入特性,允许多个非晶硅光能电池接入,可支持100mV-4.5V 的输入电压、2.4V 至 3.6V 的负载电压和高达500mA的峰值负载电流,总体静态电流小于4µA。通过应用先进的电源管理策略,该模组可在完全无备用电池情况下连续实现对超级电容的充放电管理,以实现终端节点设备完全无电池的应用,非常适合室内外微弱光线下的能量收集,并满足低功耗无线传输的瞬态特性。

REVOMINDS®FS2021-B

第二款星云REVOMINDS®FS2021-B模组专注于温差能的收集与管理。该模组可接入低至5mV的输入电压,因此可满足ΔT在1~2℃下的温差能量收集。该模组同样具备小于4µA的静态电流、2.4V 至 3.6V 的负载电压和高达500mA 的峰值负载电流。该模组采用先进的微能管理策略,在20mV输入下的能量收集效率达到60%,比同类型PMIC转化效率增加20%。在50mV输入电压及以上时的转换效率达80%。

飞英思特星云系列微能管理模组不仅满足超低功耗传感节点的供电需求,还针对分布式传感领域需求,为用户提供强大的二次开发能力或综合性能量收集及传感解决方案。

模组亮点

●能量采集自动输出,无需额外电源下实现自主启动和运行,实现无源供电。

●模组由供电电容、剩余电力电容、电池供电组成的混合供电系统,实现不间断供电。

●根据使用情况,供电源自动切换输出和指示。

●无电池供电情况下可输出高达500mA的瞬时电流。

●15mmx15mm小尺寸,采用SMD邮票孔封装。

编 辑:T01
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