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物联网智能设备设计难题:如何延长电池续航?

时间:2019-04-01 阅读:
本文介绍的两种非传统电池类型,都能够提供物联网智能装置更大的电池容量,也提供更多样的电源输出组合,可以满足各种物联网应用的不同需求。

物联网是当前最热门的科技应用之一,而许多物联网智能装置常面临电能消耗太快,导致智能装置停摆,得前往更换电池的问题。本文将为您介绍两种能够提供物联网智能装置充足电源的解决方案,提供您更多样的选择。

非传统电池设计,提供更多样的电源组合

多数的物联网智能装置本身并不能连接家用电源,得仰赖电池提供电能来持续运作,目前主流的解决方案大多采用各种标准型号的纽扣电池或是干电池,但受限于电池容量不足,常使得智能装置的运作时间不足,此外,许多物联网智能装置的体积并不大(例如各种传感器),也不适合内置多颗电池,因此如何提供物联网智能装置更充足的电能,是物联网能否长期运转的关键。

想要提高物联网智能装置的运作时间,可以从开源与节流两个方向来考虑,开源便是提高电池的容量,节流便是想办法降低装置运作时的能耗。由于不同的智能装置降低能耗的方法都不相同,因此本文将把重点放在开源(提高电池容量)这个议题之上。

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首先,将为您介绍由Vishay公司所推出的196 HVC ENYCAP™混合储能电容器,这是一种具有高容量和高能量密度的偏振储能电容器,拥有绝佳的电压灵活性,单节电池可支持1.4V,多节电池则可以支持2.8V / 4.2V / 5.6V / 7.0V / 8.4V等多种组合,可提供堆叠通孔(Stacked Through-Hole, STH,径向)、表面贴装平面(Surface-Mount Flat, SMF)和带有电线和连接器的平放配置(Lay Flat Configurations, LFC)等多种安装组合,在85℃下可达2000小时的使用寿命,且不需要进行电池平衡,具有软和低瞬态电压控制充电特性,采用无危险性的电解质,免维护无需维修,具有传统电池所无法提供的多种优势。

Vishay公司的196 HVC ENYCAP™混合储能电容器应用领域相当广泛,除了可以应用在物联网智能装置之外,还可以应用在内存控制器、闪存备份、实时时钟电源、闪光灯与无线发射器等产品。在电容器上标有额定电容(F)与额定电压(V)、日期代码、负/正终端识别等信息,方便了解产品的规格,目前仅提供ESD托盘包装方式。

另外还要介绍由深圳市朗升新能源科技有限公司所开发出的复合脉冲电容(Hybrid Pulse Capacitor, HPC),这是一种融合了锂离子电池技术与超级电容技术的全新混合型脉冲电容。这种混合脉冲电容是专为严苛环境长期使用的长寿命能量存储器件,具有高功率密度与超长的循环寿命,拥有相对较高的充电电压(最高到4.1V),相较于传统的超级电容器,它拥有更高的功率密度,使得它可以实现在大电流下的脉冲放电,其运作温度范围为-40℃至85℃。

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为了搭配物联网应用,朗升公司推出了结合复合脉冲电容与锂亚硫酰氯电池的物联网电池组,客户可以根据产品预期使用周期以及产品外观结构,用复合脉冲电容搭配不同容量、尺寸的锂亚硫酰氯电池作为组合搭配。高容量的锂亚硫酰氯电池可以对HPC充电,HPC则可以输出较大的电流,并拥有超过10年的存储寿命,通过多个锂亚硫酰氯电池组成电池组,可以提供更高的容量,电池组的年度自我放电率低于5%,HPC负责提供大电流脉冲,单个HPC 1550电池在工作电压3.0V~3.6V时最高可以提供5A的脉冲电流。

朗升公司推出的HPC电池有多种型号,电池容量从30mAh到230mAh,锂亚硫酰氯电池亦有多种容量,与不同型号的HPC电池搭配,可以提供从1200mAh到19000mAh等多种容量组合,最大的脉冲电流可以从0.75A到5A,提供极大的应用弹性。

本文介绍的两种非传统电池类型,都能够提供物联网智能装置更大的电池容量,也提供更多样的电源输出组合,可以满足各种物联网应用的不同需求,值得相关产品开发厂商来进一步了解。

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