小米降噪藍(lán)牙耳機(jī)Necklace分享：聽一首歌 讀懂一個(gè)故事
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旭化成微電子株式會(huì)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(gè)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(tái)了新的“電池法規(guī)（Regulation (EU) 2023/1542）”※2，對(duì)逐步淘汰一次性電池的可行性進(jìn)行評(píng)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(shí)，降低“充電控制 IC 自身的功率損耗”和減輕“過充過放對(duì)充電電池的負(fù)荷”很重要。同時(shí)，由于充電電池的特性，電量一旦耗盡（完全放電狀態(tài)），有時(shí)系統(tǒng)可能需要相當(dāng)長的時(shí)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(shí)，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(chǔ)存在電容器中，可以實(shí)現(xiàn)向電池充電，同時(shí)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(shí)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(jì)。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(dòng)、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(cè)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
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