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旭化成微電子株式會社(簡稱“AKM”)開發(fā)出面向小型二次電池(充電電池)的環(huán)境發(fā)電(能量收集Energy Harvesting)※1充電控制IC“AP4413系列(以下簡稱‘該產(chǎn)品’)”，并于2025年2月開始量產(chǎn)。
該產(chǎn)品采用AKM研發(fā)的的低功耗電壓監(jiān)控功能，即使在不穩(wěn)定的室內(nèi)光等環(huán)境中發(fā)電也能兼顧電池的充電和系統(tǒng)的運(yùn)行，并且在充電電池電量耗盡的情況下，也能使系統(tǒng)快速恢復(fù)。這將有助于實(shí)現(xiàn)無需更換電池和充電的系統(tǒng)的開發(fā)，使其應(yīng)用于原本使用一次性電池(紐扣電池、干電池)和小型充電電池的低功耗設(shè)備。
能量收集IC“AP4413系列”
從“無需人工充電的便利性”和“減輕環(huán)境負(fù)荷與符合法規(guī)”這兩個角度來看，搭載小型充電電池并利用環(huán)境發(fā)電進(jìn)行自主充電的系統(tǒng)，有望在智能遙控器、藍(lán)牙Tag和環(huán)境傳感器等原本使用一次性電池的設(shè)備中得到普及。
尤其在歐洲，2023年8月出臺了新的“電池法規(guī)(Regulation(EU)2023/1542)”※2，對逐步淘汰一次性電池的可行性進(jìn)行評估。這預(yù)示著今后向充電電池的轉(zhuǎn)換將更進(jìn)一步。
據(jù)悉，AKM已開發(fā)并量產(chǎn)了能量收集IC，積累了產(chǎn)品技術(shù)和應(yīng)用的技術(shù)訣竅※3※4。利用電能(電壓×電流)微弱且不穩(wěn)定的環(huán)境發(fā)電，為充電電池充電時，降低“充電控制IC自身的功率損耗”和減輕“過充過放對充電電池的負(fù)荷”很重要。同時，由于充電電池的特性，電量一旦耗盡(完全放電狀態(tài))，有時系統(tǒng)可能需要相當(dāng)長的時間才能恢復(fù)。
該產(chǎn)品功耗低至52nA，可實(shí)現(xiàn)高效充電。同時，充電電池的種類不同，過充過放的電壓也不一樣，而AKM提供多樣化的產(chǎn)品陣容，支持多種電壓設(shè)置，以便根據(jù)充電電池的種類，選擇合適的產(chǎn)品。
即使在充電電池完全放電的情況下，通過將環(huán)境發(fā)電的電量預(yù)先儲存在電容器中，可以實(shí)現(xiàn)向電池充電，同時維持系統(tǒng)的運(yùn)行。
采用AP4413系列的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖和完全放電時的運(yùn)行機(jī)制
【該產(chǎn)品特點(diǎn)】
1、電壓監(jiān)控功能：通過監(jiān)控充電電池的電壓，防止過度充放電。共4款產(chǎn)品，擁有不同的過充過放電壓設(shè)置，可根據(jù)充電電池的特性選擇合適的產(chǎn)品。
2、52nA(在1μA電流條件下，充電效率約為94.8%)的低功耗設(shè)計。減少功率損耗，提高充電效率。
在等待充電電池充電期間，先給電容器充電，從而兼顧電池充電和系統(tǒng)運(yùn)行。
關(guān)于該產(chǎn)品詳情，可參考旭化成微電子的能量收集解決方案。
通過旭化成微電子的能量收集IC，收集水、室內(nèi)光和體溫等周圍環(huán)境中的微弱能源，可使電子設(shè)備運(yùn)行。
用幾滴水滴發(fā)電的應(yīng)用演示
※1 能量收集：利用周圍環(huán)境中的光能、震動、熱能和電波等各種微弱的能量發(fā)電的技術(shù)。
※2 電池法規(guī)(Regulation(EU)2023/1542
※3 能量收集DC/DC轉(zhuǎn)換器被Fujikura Composites公司采用，用于無電池液體檢測傳感器(2024年10月9日)
※4 利用尿液中的水分進(jìn)行環(huán)境發(fā)電，提示尿濕的智能紙尿褲
關(guān)于旭化成：
旭化成集團(tuán)創(chuàng)立于1922年，是總部位于日本的綜合化學(xué)制造商，曾入選世界500強(qiáng)。在全球20多個國家和地區(qū)開展業(yè)務(wù)，旭化成集團(tuán)2023財年集團(tuán)銷售總額約為184億美元，員工總?cè)藬?shù)約5萬。
旭化成的在華業(yè)務(wù)始于1988年，目前業(yè)務(wù)主要分為4大部分：環(huán)境解決方案(LiB材料、離子交換膜等)、移動&產(chǎn)業(yè)(工程塑料、汽車內(nèi)飾材料等)、生活革新(紡織品、電子材料·元件、印刷用感光性樹脂版、食品包裝膜等)、健康(除病毒過濾器等)。目前旭化成在中國有法人公司20多家，員工約3000人。
本文系旭化成微電子株式會社投稿，不代表本站的觀點(diǎn)和立場。文章內(nèi)容僅供參考，若涉及侵權(quán)，請及時聯(lián)系本站處理。圖片授權(quán)發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有。
