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應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置

發(fā)布時間:2017-01-13 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,業(yè)界一直期待以能量采集為電源的無線通訊技術(shù)能夠應(yīng)用于生活的方方面面。為了采集各種信息,大量的傳感器節(jié)點被應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng),能量采集有望作為能源裝置應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點,因為能源收集可以免去定期更換傳感器電池的需要,同時又不受限于電池的續(xù)航能力。由于采集到的能源不是很穩(wěn)定可靠,添加一個能量存儲裝置就變得很有必要。

目前,市面上已經(jīng)有超級電容和傳統(tǒng)鋰離子電池等不同類型的能量儲存裝置,相比之下,村田的小型能源裝置(UMA系列)具有更適用于能量采集應(yīng)用的優(yōu)越產(chǎn)品特性。它有助于實現(xiàn)傳感節(jié)點的高效率,免維護,節(jié)省空間和輕型化,能夠在各種復(fù)雜環(huán)境下以小電流充電,并且能夠保持能量不易泄漏。例如,在橋梁、隧道、大壩或鉆井平臺等大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(SHM)中,需要對抗來自天氣、地震、車流等強大復(fù)雜的外力干擾,往往不方便經(jīng)常更換電池,這時便可以考慮采用村田UMA系列產(chǎn)品。

應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置
框圖

村田的小型能源裝置(UMA系列)可高效提取和收集光能、動能、熱能等能量來源,并轉(zhuǎn)化成電能持續(xù)給系統(tǒng)供電。這種能源儲電器件裝置的第一大特點是壽命長,即使充放電循環(huán)5000次以上(放電深度:50%),容量劣化也很小,按每天充放電UMA一次來計算,5000次循環(huán)大約可以有13年的使用壽命;

第二大特點是超低損耗,即便用5uA的小電流充電,UMA仍具有優(yōu)越的充電(容量)保持率,同時由于其漏電流低,充電90天后的容量保持率也能達(dá)到88%*2,漏電流相當(dāng)于0.17μA*2;

第三大特點是迅速啟動,相較于超級電容和傳統(tǒng)鋰離子電池,UMA在能源采集功能開啟后能夠快速充電至標(biāo)稱電壓,幫助縮短充電時間或避免使用一次電池進(jìn)行預(yù)充電。第四大特點是直接驅(qū)動負(fù)載,可用于如Beacon等設(shè)備需要瞬間大電流放電的峰值功率輔助。此外,UMA還可以高速率放電,直接支持近場通信設(shè)備的傳輸(如BLE,Zigbee等),同時由于其ESR低,即使在-20℃溫度環(huán)境下也能正常使用。正因為這些優(yōu)勢,村田的小型能源裝置(UMA系列)在追蹤定位裝置(智能家居、智能建筑、智能農(nóng)業(yè)、資產(chǎn)追蹤、庫存追蹤、行李追蹤、動物/寵物追蹤、兒童/老人追蹤、病人監(jiān)護、農(nóng)場動物用RFID標(biāo)簽等)眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置
<循環(huán)特性*2 >

應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置
<長時間容量保持特性*2>
 
應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置

應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置
<  UMA 和超級電容*2 的VT特性比較> *2 UMAC040130A003TA01的示例數(shù)據(jù)

應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的最佳能源裝置
不斷豐富的產(chǎn)品陣容

此次,為滿足市場對薄型、大容量能源裝置產(chǎn)品的需求,村田在原有的“UMA系列”圓柱型能源裝置UMAC產(chǎn)品陣容中,新加入了層壓型的UMAL。層壓型UMAL實現(xiàn)了12mAh的容量、200mΩ的低阻抗以及比UMAC更長的循環(huán)特性,未來村田還進(jìn)一步增加產(chǎn)品種類以滿足市場對更大容量的需求。





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