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能量收集聚光灯:Maxim声称“最小的太阳能收获解决方案”

2021年1月18日通过阿德里安·吉布尔斯

物联网设计师通常困扰着长期部署问题。能量收集范式(包括来自Maxim的新的太阳能收割装置)可能是电池单元的有望补充。

部署用于长期服务的东西(IOT)设备仍然是一个复杂的挑战 - 尽管高效率电源转换器和低功耗电子设备。为了电源设备,设计人员面临着寻址三种特定操作状态的功率注意事项:静态,稳态和脉冲/突发操作模式。

例如,在火灾报警中,通过初级电池化学最佳地处理小型稳态电流凹槽,其中可以基于装置相对于主要细胞能量密度的总集成功率要求来合理地推断。

然而,对于改变三种状态之间的模式的IOT设备,设计人员可能难以量化长期能量需求。Maxim综合希望通过最近宣布的太阳能收集解决方案,MAX20361来解决这一挑战。

物联网能源收集

能量收集技术,结合可充电(二次)电池,可以为物联网设备捕获并将几种潜在的电源转化为有用的电子形式

太阳能光伏电池的基本结构

太阳能光伏电池的基本结构。图片由Hindawi

一些常见的收获能源来源包括:

  • 热的
  • 压电与静电
  • 动能
  • 太阳能

Maxim推出“最小的太阳能收集解决方案”

上周,Maxim Integrated宣布市场上“最小的太阳能收集解决方案”随着MAX20361单/多电池太阳能收割机的发布,配备了功率跟踪能力。

针对空间受限的设备(因此限制了电池尺寸),Maxim宣称其解决方案比之前的设计更小,效率也更高。

MAX20361EVKIT

Maxim Integrated公司表示,MAX20361EVKIT为设计师提供了测试最新芯片组功能的机会。图片由马克西姆集成

Maxim Integrated的工业和医疗事业部总监Frank Dowling表示:“这款设备提供了一种令人兴奋的新补充电源,可以持续为设备的电池充电。”

新能源收获解决方案

与最接近的竞争对手相比,新的能源收集解决方案据说要小50%,效率要高5%。图片由马克西姆集成

“例如,如果您可以在300 MAHR电池系统上每天收获30兆瓦的太阳能,通常会运行三周,因此可以将该运行时间扩展超过50%。”

为运输跟踪节省能源

对于寻找运输跟踪服务的供应链管理公司来说,运行时间更长的物联网传感器变得更具吸引力,比如LoRaWAN无线网络提供的服务。例如,像塔戈奥和Semtech这样的公司,都是劳拉联盟的成员,合作从Maxim集成开发的能量收集设计中受益

然而,交通分析并不是唯一受益于太阳能收集技术的服务。

电子服装:时尚还是失礼?

研究人员正在研究太阳能收集的潜在用途,可穿戴设备是另一个市场。这里的目标是开发一种可以穿在人体上的“自我维持单元”。

太阳能收获可穿戴

一种太阳能收集可穿戴设备,由研究员Petar Jokic和Michele Magno开发。图片由Petar Jokic和Michele Magno

这一点在电子产品进入衣橱的时候尤其明显,无论是为了时尚:带着闪烁的led的难看的圣诞毛衣,还是为了实用,比如用于充电手机的太阳能带电电池组

在这些太阳能或太阳能辅助的可穿戴设计中,设计人员主要关注最大功率点。

太阳能电池提供最大能量

太阳能电池的最大功率出现在开路电压和短路电流之间的“膝点”。图片由Petar Jokic和Michele Magno

Maxim集成的新款芯片组采用最大功率点跟踪(MPPT)构建,可以提高设备稳定功率的可用性。

开发人员可以创造性地远程供电物联网

物联网和可穿戴技术的市场将继续要求开发人员延长操作寿命。除了太阳能以外,研究人员最近也提出了这样的假设5G可能被用作电网。研究人员基于罗特曼透镜开发了一种灵活的高增益能量收集天线。

无论是使用太阳能还是电磁能收集,问题不再集中在设计师是否能够合并这些能源。相反,像Maxim Integrated这样的供应商正在探索如何电气工程师可以优化可持续电力设计。


在您的设计中加入能源收获有哪些经验?你有一个故事,只要你需要它,你的电池技术没有持续?在下面的评论中分享它。