自主系統(tǒng)的能量收集

能量收集是指從環(huán)境或系統(tǒng)本身（例如，可穿戴醫(yī)療應(yīng)用中的人體）收集為嵌入式系統(tǒng)的電子設(shè)備（通常是超低功耗）供電所需的能量的能力. 超級電容器是能量收集實際應(yīng)用的技術(shù)先決條件，因為在收集模式下可回收的能量非常小且本質(zhì)上是不連續(xù)的，因此不能直接用于為處理器或放大器等供電。

可以從不同的環(huán)境能源中獲取電力。熱能：溫度和熱流的差異在我們周圍的環(huán)境中無處不在。射頻能量：今天，它代表了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中電源的重要來源；通過無線電力分配系統(tǒng)，可以擁有一個特殊的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠為由數(shù)百或數(shù)千個節(jié)點組成的整個網(wǎng)絡(luò)供電，并使用單個傳輸源。

e-peas代表電子便攜式能源自治系統(tǒng)。該公司正在為未來解決方案奠定基礎(chǔ)，以擴(kuò)展未來幾年將使用的數(shù)萬億個連接物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的電池。實現(xiàn)這個目標(biāo)只有兩種方法：通過增加收集的能量數(shù)量，大幅降低系統(tǒng)中所有消耗能量的塊的能量消耗。

AEM20940 是一個集成能源管理子系統(tǒng)，它從 TEG 中提取直流電源，同時將能量存儲在可充電元件中，并為系統(tǒng)提供兩個獨(dú)立的穩(wěn)壓電壓。AEM20940 允許延長電池壽命并最終消除工業(yè)監(jiān)控、家庭自動化和智能農(nóng)業(yè)等大量無線應(yīng)用中的主要儲能元件。憑借其獨(dú)特的冷啟動電路，它可以在低至 380 mV 的輸入電壓和僅 100 μW 的輸入功率下以空存儲元件開始運(yùn)行。由于外部可選模塊，冷啟動的輸入電壓降低至 60 mV，輸入功率僅為 150 μW（圖 1）。

AEM40940 是一個集成能源管理子系統(tǒng)，它從高頻 RF 輸入中提取交流電源，同時將能量存儲在可充電元件中，并為系統(tǒng)提供兩個獨(dú)立的穩(wěn)壓電壓。AEM40940 可收集高達(dá) 10dBm 的可用輸入功率。它集成了超低功耗整流器和升壓轉(zhuǎn)換器，可為鋰離子電池、薄膜電池、超級電容器或傳統(tǒng)電容器等存儲元件充電（圖 2）。

圖 1：AEM20940 – 具有可選主電池的 TEG 的高效、穩(wěn)壓雙輸出環(huán)境能量管理器

圖2：射頻能量管理應(yīng)用電路

E-peas 的振動能量收集 IC 解決方案 – AEM30940 – 是一個集成的能量管理子系統(tǒng)，它從壓電或微型渦輪發(fā)電機(jī)提取直流電，同時將能量存儲在可充電元件中，并為系統(tǒng)提供兩個獨(dú)立的穩(wěn)壓電壓。

該公司為所有解決方案提供開發(fā)套件。特別是，AEM30940 評估板是一種即插即用、直觀且高效的工具，可用于為目標(biāo)應(yīng)用中的高效壓電或微型渦輪驅(qū)動子系統(tǒng)的設(shè)計做出適當(dāng)?shù)臎Q策（組件選擇、操作模式） .

微控制器是每個傳感器系統(tǒng)的核心，對整個系統(tǒng)的能源效率起著關(guān)鍵作用。E-peas 提出了一種通用微控制器，基于 32 位 ARM 架構(gòu)，在活動和待機(jī)模式下都具有極低的功耗。

審核編輯 黃昊宇