AKM旭化成微电子全新推出能量收集IC“AP4413系列”
旭化成微电子开始批量生产用于环保发电的电荷控制集成电路!优化充电电池的充放电,广泛应用于智能遥控器和蓝牙TMTag等设备。
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概述
旭化成微电子株式会社(AKM)开发出面向小型二次电池(充电电池)的环境发电(能量收集Energy Harvesting)※1充电控制IC“AP4413系列(以下简称‘本产品’)”,并于2025年2月开始量产。
能量收集IC“AP4413系列”
该产品采用AKM研发低功耗电压监控功能,即使在不稳定的室内光等环境中发电也能兼顾电池充电和系统运行,并且在充电电池电量耗尽的情况下,也能使系统快速恢复。
该功能有助于实现无需更换电池和充电的系统开发,适用于原本使用一次性电池(纽扣电池、干电池)和小型充电电池等低功耗设备。
※1 能量收集:利用周围环境中的光能、震动、热能和电波等各种微弱的能量发电的技术。
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能量收集IC“AP4413系列”
从“无需人工充电的便利性”和“减轻环境负荷与符合法规”这两个角度来看,搭载小型充电电池并利用环境发电进行自主充电的系统,有望在智能遥控器、蓝牙TMTag和环境传感器等原本使用一次性电池的设备中得到普及。
尤其在欧洲,2023年8月出台了新的“电池法规(Regulation (EU) 2023/1542)”※2,对逐步淘汰一次性电池的可行性进行评估。预计今后向充电电池的转换将更进一步。
采用AP4413系列的系统结构示意图和完全放电时的运行机制
AKM已开发并量产了能量收集IC,积累了产品技术和应用的技术诀窍 ※3※4。
利用电能(电压×电流)微弱且不稳定的环境发电,为充电电池充电时,降低“充电控制IC自身的功率损耗”和减轻“过充过放对充电电池的负荷”很重要。同时,由于充电电池的特性,电量一旦耗尽(完全放电状态),有时系统可能需要相当长的时间才能恢复。
本产品功耗低至52nA,可实现高效充电。同时,充电电池的种类不同,过充过放的电压也不一样,而本公司提供多样化的产品阵容,支持多种电压设置,以便根据充电电池的种类,选择合适的产品。即使在充电电池完全放电的情况下,通过将环境发电的电量预先储存在电容器中,可以实现向电池充电,同时维持系统的运行。
※2 电池法规(Regulation (EU) 2023/1542
https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2023/1542/oj/eng
※3 能量收集DC/DC转换器被Fujikura Composites公司采用,用于无电池液体检测传感器(2024年10月9日)
https://www.asahi-kasei.com/jp/news/2024/el241009.html
※4 利用尿液中的水分进行环境发电,提示尿湿的智能纸尿裤(2024年12月19日)
https://www.asahi-kasei.cn/news/2024/c241219.html
* Bluetooth® is a registered trademark of Bluetooth SIG, Inc.
* 蓝牙TM is a trademark of Bluetooth SIG, Inc.
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产品特征
# 4种设定过充/过放电压值的产品系列
电压监控功能:通过监控充电电池的电压,防止过度充放电。
共4款产品,拥有不同的过充过放电压设置,可根据充电电池的特性选择合适的产品。
# 低功耗设计
52nA(在1μA电流条件下,充电效率约为94.8%)的低功耗设计。
减少功率损耗,提高充电效率。
# 实现二次电池与系统的兼容
在等待充电电池充电期间,先给电容器充电,从而兼顾电池充电和系统运行。
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应用
・智能遥控器
・蓝牙TMTag
・环境传感器