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怎样的电源管理可以满足当下物联网时代的需要?

2015-05-22 10:09来源:国际电力网关键词:锂离子电池电源管理物联网收藏点赞

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能量收集将成为IoT设备的重要电池管理方案

Cypress公司指出:“我们的主要目标是对于无线单元与物联网传感器节点的集成电路电源管理(PMIC)。在物联网领域中,大量设备包括成千上万的传感器都要连接上网。这些设备的电源是能否大范围连接上的关键所在。目前的方案是采取系统内部的电源来操作。一般来说,物联网系统需要更小的尺寸所以对电源的体积大小也有限制。这种情况下就带来了电池寿命与更换的问题。谁能忍受更换成千上万的传感器电池还要处理有毒的化学品?这个费用和工作量都是难以承担的。”

Cypress的能源管理PMIC这个解决方案是将周围的能源聚集起来,比如光、震动和热量都能作为供应系统的电源,而且能在较长时间里都减少电池的用量。Cypress正拓宽其能源管理解决方案的应用范围。该公司希望在未来的物联网系统中拓宽此解决方案的使用量。

物联网技术发展的几个观点

“物联网创新日益更多地由软件来驱动而不是硬件。由于在应用处理器和电源管理IC在处理器初期已经充分验证,采用应用处理器和同一供应商的电源管理 IC,可以使开发者无需验证硬件平台而集中精力开发软件。”闫子波谈道,“针对飞思卡尔SafeAssure计划重要部分的功能安全,飞思卡尔将继续提供应用处理器和电源管理IC作为整套方案,以满足部分功能安全的要求。”

“在功率范围的低端是能量收集系统的毫微功率转换需求,例如物联网设备中常见的能量收集系统,这类系统必须使用电源转换IC 处理非常小的功率和电流。这类功率和电流可能分别仅为数十微瓦和数十纳安。”Tony则表示。

最新和现成有售的能量收集产品,例如振动能量收集产品和室内或可穿戴光伏电池产品,在典型工作条件下产生毫瓦量级的功率。尽管这个量级的功率可能看似用途有限,但是能量收集器件在数年内持续运行可能意味着,无论从所提供的能量还是从每能量单位的成本而言,能量收集技术与长寿命主电池都大致相同。此外,采用能量收集技术的系统一般能够在电量耗尽后再充电,这种事情由主电池供电的系统是做不到的。不过,大多数解决方案都会将环境能源用作主电源,并用一块主电池作为补充,如果环境能源消失或中断,就切换到由主电池供电。

当然,能量收集电源提供的能量取决于该电源能够运行多长时间。因此,比较能量收集电源的主要衡量指标是功率密度,而不是能量密度。能量收集电源提供的可用功率一般较小、可变且不可预测,因此常常使用结合能量收集器和辅助电源的混合结构。辅助电源可能是一块可再充电电池,或一个存储电容器(甚至可能是超级电容器)。能量收集器(由于其能量供应无限且功率不足)是系统的能源。辅助电力储存器(或者是一块电池,或者是一个电容器)产生较大的功率输出,但是存储较少的能量,在需要时供电,否则定期从能量收集器接收电荷。因此,在没有环境能源可供收集的时候,必须用辅助电力储存器来给下游电子系统或无线传感器网络(WSN)供电。

原标题:怎样的电源管理可以满足当下物联网时代的需要?
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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