Jste zde

Po mikru je nano, nabíjí se samo

Jan Robenek, 6. Listopad 2011 - 23:00

Klidový proud 330 nA a možnost studeného startu již při 330 mV – to jsou možnosti nové, integrované zvyšující nabíječky bq25504 od TI, kterou např. využijeme k bezúdržbovému provozu bezdrátových čidel, „poháněných“ všudypřítomnými zdroji energie z okolního prostředí.

Ve společnosti Texas Instruments představili novou generaci integrovaných obvodů pro řízení napájení (power management) v oblasti sběru energie z okolního prostředí (energy harvesting). Zvyšující měnič – nabíječka s vysokou účinností, určená pro systémy sběru s mimořádně nízkými výkony, tj. v angličtině s tradiční předponou „ultra low“, která se pomalu začíná transformovat na „nano“, hospodaří s mikrowatty až miliwatty výkonu, generovaného z celé řady staronových nebo i moderních zdrojů – sluníčka, vibrací, příp. také termoelektrických či elektromagnetických jevů, a ukládá „vytěženou“ energii do různých prvků, včetně Li-Ion baterií či superkondenzátorů. Integrovaný obvod

bq25504,
Ultra Low Power Boost Converter with Battery Management for Energy Harvester Applications,

rovněž nabídne podpůrné obvody ochrany úložného prvku před stavy podpětí či přepětí, resp. pro opětovné „nastartování“ celého systému v případě, že již došlo k hlubokému vybití baterie.

„Slabinou sítí s bezdrátovými čidly se staly náklady, spojené s údržbou a také náhradou baterií v jednotlivých uzlech...

...se zvyšující nabíječkou bq25504 a sběrem energie z okolního prostředí však mohou jednotlivé senzory vystupovat zcela nezávisle“

Například v solárních systémech, napájejících v domácím prostředí nejrůznější drobná zařízení, tak může nová zvyšující nabíječka ve srovnání s lineárními stabilizátory pomoci výrazně navýšit množství využitelné energie. Výsledkem pak budou ještě menší rozměry koncového zařízení, protože vystačíme s menšími panely, příp. také s jejich menším počtem než je obvyklé. Obvod tak může být ku prospěchu třeba bezdrátovým sítím WSN (wireless sensor network), sloužícím k monitorovacím účelům.

Základní vlastnosti bq25504:

Malá klidová spotřeba, typ. 330 nA + účinnost převodu více než 80 procent = maximum vytěžené energie
MPPT (maximum power point tracking) optimalizuje množství energie, získané ze stejnosměrných zdrojů, např. solárních panelů při proměnlivém osvětlení či termoelektrických generátorů TEG za různých teplotních podmínek
Uživatelsky definovatelná nastavení umožňují provozovat zvyšující nabíječku s různými vstupními zdroji energie a také jejími úložišti – bateriemi, lišícími se svým chemickým složením, či superkapacitory
Nízké napětí, vyžadované ke studenému startu, typ. 330 mV, umožňuje obvodu bq25504 začít pracovat i z jednočlánkových solárních panelů, provozovaných při nízké hladině osvětlení, stejně jako z TEG s malými teplotními rozdíly, příp. z dalších zdrojů nízkého napětí
Indikace Battery OK umožňuje podmíněné připojení vnějších zátěží a také současnou ochranu úložného prvku