村田制作所新產(chǎn)品：應(yīng)用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的最佳能源裝置

 近年來(lái)，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(wú)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(diǎn)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)，因?yàn)槟茉词占梢悦馊ザㄆ诟鼡Q傳感器電池的需要，同時(shí)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(gè)能量存儲(chǔ)裝置就變得很有必要。

目前，市面上已經(jīng)有超級(jí)電容和傳統(tǒng)鋰離子電池等不同類型的能量?jī)?chǔ)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(shí)現(xiàn)傳感節(jié)點(diǎn)的高效率，免維護(hù)，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(tái)等大型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)(SHM)中，需要對(duì)抗來(lái)自天氣、地震、車流等強(qiáng)大復(fù)雜的外力干擾，往往不方便經(jīng)常更換電池，這時(shí)便可以考慮采用村田UMA系列產(chǎn)品。

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(dòng)能、熱能等能量來(lái)源，并轉(zhuǎn)化成電能持續(xù)給系統(tǒng)供電。這種能源儲(chǔ)電器件裝置的第一大特點(diǎn)是壽命長(zhǎng)，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(lái)計(jì)算，5000次循環(huán)大約可以有13年的使用壽命;第二大特點(diǎn)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(shí)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(diǎn)是迅速啟動(dòng)，相較于超級(jí)電容和傳統(tǒng)鋰離子電池，UMA在能源采集功能開(kāi)啟后能夠快速充電至標(biāo)稱電壓，幫助縮短充電時(shí)間或避免使用一次電池進(jìn)行預(yù)充電。第四大特點(diǎn)是直接驅(qū)動(dòng)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(chǎng)通信設(shè)備的傳輸(如BLE，Zigbee等)，同時(shí)由于其ESR低，即使在-20℃溫度環(huán)境下也能正常使用。正因?yàn)檫@些優(yōu)勢(shì)，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(kù)存追蹤、行李追蹤、動(dòng)物/寵物追蹤、兒童/老人追蹤、病人監(jiān)護(hù)、農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物用RFID標(biāo)簽等)眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

<循環(huán)特性*2 >

<長(zhǎng)時(shí)間容量保持特性*2>

< UMA 和超級(jí)電容*2 的VT特性比較> *2 UMAC040130A003TA01的示例數(shù)據(jù)

不斷豐富的產(chǎn)品陣容

此次，為滿足市場(chǎng)對(duì)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(shí)現(xiàn)了12mAh的容量、200mΩ的低阻抗以及比UMAC更長(zhǎng)的循環(huán)特性，未來(lái)村田還進(jìn)一步增加產(chǎn)品種類以滿足市場(chǎng)對(duì)更大容量的需求。