物聯網是當前最熱門的科技應用之一,而許多物聯網智慧裝置常面臨電能消耗太快,導致智慧裝置停擺,得前往更換電池的問題。本文將為您介紹兩種能夠提供物聯網智慧裝置充足電源的解決方案,提供您更多樣的選擇。

非傳統電池設計 提供更多樣的電源組合

多數的物聯網智慧裝置本身並不能連接家用電源,得仰賴電池提供電能來持續運作,目前主流的解決方案大多採用各種標準型號的紐扣電池或是乾電池,但受限於電池容量不足,常使得智慧裝置的運作時間不足,此外,許多物聯網智慧裝置的體積並不大(例如各種感測器),也不適合內建多顆電池,因此如何提供物聯網智慧裝置更充足的電能,是物聯網能否長期運轉的關鍵。

想要提高物聯網智慧裝置的運作時間,可以從開源與節流兩個方向來考慮,開源便是提高電池的容量,節流便是想辦法降低裝置運作時的能耗。由於不同的智慧裝置降低能耗的方法都不相同,因此本文將把重點放在開源(提高電池容量)這個議題之上。

首先,將為您介紹由Vishay推出的196 HVC ENYCAP混合儲能電容,這是一種具有高容量和高能量密度的偏振儲能電容,擁有絕佳的電壓靈活性,單節電池可支援1.4V,多節電池則可以支援2.8V/4.2V/5.6V/7.0V/8.4V等多種組合,可提供堆疊通孔(Stacked Through-Hole;STH,徑向)、表面貼裝平面(Surface-Mount Flat;SMF)和帶有電線和連接器的平放配置(Lay Flat Configurations;LFC)等多種安裝組合,在85℃下可達2,000小時的使用壽命,且不需要進行電池平衡,具有軟和低瞬態電壓控制充電特性,採用無危險性的電解質,免維護無需維修,具有傳統電池所無法提供的多種優勢。

Vishay的196 HVC ENYCAP混合儲能電容器應用領域相當廣泛,除了可以應用在物聯網智慧裝置之外,還可以應用在記憶體控制器、快閃記憶體備份、即時時脈電源、閃光燈與無線發射器等產品。在電容上標有額定電容(F)與額定電壓(V)、日期代碼、負/正終端識別等資訊,方便瞭解產品的規格,目前僅提供ESD託盤包裝方式。

另外還要介紹由深圳市朗升新能源科技開發出的複合脈衝電容(Hybrid Pulse Capacitor;HPC),這是一種融合了鋰離子電池技術與超級電容技術的全新混合型脈衝電容。這種混合脈衝電容是專為嚴苛環境長期使用的長壽命能量記憶體件,具有高功率密度與超長的迴圈壽命,擁有相對較高的充電電壓(最高到4.1V),相較於傳統的超級電容,它擁有更高的功率密度,使得它可以實現在大電流下的脈衝放電,其運作溫度範圍為-40℃至85℃。

為了搭配物聯網應用,朗升推出了結合複合脈衝電容與鋰亞硫醯氯電池的物聯網電池組,客戶可以根據產品預期使用週期以及產品外觀結構,用複合脈衝電容搭配不同容量、尺寸的鋰亞硫醯氯電池作為組合搭配。高容量的鋰亞硫醯氯電池可以對HPC充電,HPC則可以輸出較大的電流,並擁有超過10年的存儲壽命,透過多個鋰亞硫醯氯電池組成電池組,可以提供更高的容量,電池組的年度自我放電率低於5%,HPC負責提供大電流脈衝,單個HPC 1550電池在工作電壓3.0V~3.6V時最高可以提供5A的脈衝電流。

朗升推出的HPC電池有多種型號,電池容量從30mAh到230mAh,鋰亞硫醯氯電池亦有多種容量,與不同型號的HPC電池搭配,可以提供從1,200mAh到19,000mAh等多種容量組合,最大的脈衝電流可以從0.75A到5A,提供極大的應用彈性。

本文介紹的兩種非傳統電池類型,都能夠提供物聯網智慧裝置更大的電池容量,也提供更多樣的電源輸出組合,可以滿足各種物聯網應用的不同需求,值得相關產品開發廠商來進一步瞭解。

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