通過新的 PMIC，e-peas 希望能夠為物聯網設備實現更高性能的能量收集。但要做到這一點，物聯網能量收集會帶來哪些挑戰？

###近，電池壽命和為物聯網設備充電一直是公司和研究人員面臨的緊迫問題。為了###大限度地延長物聯網電池壽命，許多公司正在轉向能量收集。這可以提供一個可靠的解決方案；然而，它也可能帶來挑戰。

能量收集系統的描述。圖片由 Techplayon 提供

比利時公司 e-peas（electronic portable energy autonomous systems電子便攜式能源自主系統）半導體公司堅信能量收集技術，并且是眾多致力于解決這些挑戰的公司之一。日前，它向市場推出了兩款新的 PMIC，它們都專注于為物聯網提供更高性能的能量收集。

本文將討論物聯網中能量收集的一些挑戰，并重點介紹 e-peas 的兩個新版本。

挑戰#1：能量收集的降壓-升壓轉換

物聯網能量收集的許多挑戰是因為能量收集本質上是不連續的，并且輸出波動很大，并不是很可靠。

以太陽能為例，云覆蓋率和一年中的時間等變量會顯著影響太陽能輸出的電壓。

在典型的 24 小時內，太陽能電池板可以輸出從 0V 到 100% 額定輸出的任何電壓。自然，這意味著無法僅通過能量收集為預期持續可用的設備供電。它還需要一塊電池。

太陽能收集設備的示例電源架構。圖片由 ADI 公司提供

然而，能量收集裝置的可變輸出與電池并列，電池需要###的電池電壓來充電。這個要求是挑戰#1：當能量收集的輸出波動如此劇烈時，如何實現這種連續的電池電壓來為電池充電？

這個問題的一個流行解決方案是降壓-升壓轉換器。無論輸入電壓高于或低于輸出，該 DC/DC 轉換器都可以產生穩定的輸出電壓。與線性穩壓器相比，該轉換器還受益于高效率，這是低功耗物聯網的另一個重要考慮因素。

能量波動的挑戰只是一個問題；第二個問題涉及為無線通信供電。

挑戰#2：物聯網超級電容器

挑戰#2 來自所有物聯網設備都使用某種形式的無線通信。

挑戰在于無線通信技術還需要非連續供電，在數據傳輸過程中會出現大電流尖峰。對于傳統的鋰離子或鋰聚合物電池來說，這些劇烈的尖峰通常太大了，從而對電池本身造成損壞。

物聯網電流尖峰的一個例子。圖片由 Medium 提供

這里流行的解決方案是超級電容器，這種設備存儲的能量比電池少，但在損壞之前提供更快的響應時間和合適的充電/放電計數。這樣，它可以充當電池和 RF 電路之間的緩沖器，為傳輸過程中的短電流突發提供所需的能量。

考慮到這些挑戰，有必要了解公司創造了什么產品來解決這些挑戰或利用潛在的解決方案來應對上述挑戰。

來自e-peas的創新

意識到上述這些挑戰，e-peas 發布了兩款全新的物聯網能量收集 PMIC。

###款產品 AEM10330 是一款太陽能專用能量收集 IC。擁有集成的降壓-升壓轉換器并允許多達 7 個太陽能電池作為輸入。

該 IC 可支持 100 mV-4.5V 的輸入電壓、1.2 V ### 3.3 V 的負載電壓和高達 60 mA 的負載電流。該設備非常適合能量收集和物聯網設備的瞬態特性。

###重要的是，AEM10330 聲稱提供改進的超級電容器充電和平衡電路，它聲稱比競爭產品快 3 倍，以實現對當前射頻傳輸需求的更好的瞬態響應。

AEM30330 框圖。圖片由 e-peas 提供

另一方面，該公司的 AEM30330 則專注于射頻和振動能量收集。

該 PMIC 提供與其對應物相似的規格，接受 100 mV-4.5V 的輸入電壓和 1.2V-3.3V 的輸出電壓，在高功率模式下###大為 60 mA。該 PMIC 還共享改進的超級電容或從 275 mV 輸入電壓和 3 μW 輸入功率開始充電和冷啟動。

完整的解決方案

從其新 PMIC 的外觀來看，e-peas 似乎了解其目標受眾及其面臨的設計挑戰。憑借集成的降壓-升壓電路、改進的超級電容器充電能力以及對廣泛輸出電壓的支持，e-peas的新型 PMIC 似乎是能量收集物聯網應用的多功能且有價值的解決方案。