中国2010521 —— 全球领先的功率和电源管理半导体供应商意法半导体(纽约证券交易所代码:STM)与德国专业研发新型薄膜热电器件的新秀企业 Micropelt有限公司共同宣布,双方合作研发出一款自主无线传感器评估套件。这款名为TE-Power NODE的评估套件整合了Micropelt的热电发生器和意法半导体的EnFilm™ 固态薄膜电池意法半导体的蓄电池用于为无线传感器提供后备电源和脉冲电流。电源管理和电量监测电路通过2.4 GHz无线接口连接评估套件内的图形用户界面软件。
 
能量收集是指将闲置无用的资源如振动、热量或光线转化成有用的电能。能量收集是创建免电池维护的自供电式无线传感器的核心组件。今天,无线传感器网络应用在工厂自动化、条件监测和智能建筑领域呈现上升趋势。这些无线传感器网络为用户带来直接的好处,例如,节省昂贵的传感器线缆,在以前无法进入的位置可以轻松安装无线传感器,真正的‘智能环境’方法预示在每一个有用的测量点可安装大量传感器。无线传感器可测量温度、压力或振动等参数,并将测量到的数据通过无线网络发送到控制或监测系统。这些信息可用于提高过程控制和能源管理,降低维护成本,提高建筑物的能效。
 
新的评估套件的核心器件是一个利用物理现象“席贝克效应”的热电发生器(TEG)。在热电发生器内,温差在热电微型结构层上产生热通量,然后热通量被转化成电能。热电发生器可将10°C的有效温差转化成1.4V的电压。Micropelt的定制功率调节电路可将这个电压转换成电源,为无线传感器节点供电,并使用多余的热能为电池充电。在TE-Power NODE评估套件内部,Micropelt 的 MPG-D751热电发生器位于实心铝基板与翅片式散热器之间。基板被贴装在适合的热源上,这样散热器的散热效应可以在嵌入式热电发生器上产生温差。
 
Micropelt的首席执行官 Fritz Volkert表示:“作为几乎无限自给式能源,能够利用闲置的热量发电,收集热能技术具有巨大的应用潜力。作为世界最大的电源管理芯片厂商,意法半导体自然成为我们优化先进的热能收集技术的首选合作伙伴。”
 
增强型TE-Power NODE评估套件所使用的充电电池是意法半导体的 EFL700A39 EnFilm™薄膜固态电池,这个 700微安小时的 UL1642认证充电电池可输出高脉冲峰值电流(最高10mA),在无线传感器节点与网络通信期间为传感器提供电能。当评估套件的基板与一个热源接触时,Micropelt热电发生器开始为系统提供电能,然后为EnFilm电池充电。当移开热源时,热电发生器停止热电转换,只有 EnFilm电池为无线传感器供电。热电发生器与EnFilm电池整合可消除热供应中断的影响, 为所连接的无线系统提供几乎永久性的电源。
 
意法半导体设计的电池板包含EnFilm电池以及充电和电量监控电路。电路板包括一个 BiCMOS线性稳压器(STLQ50)和STC3100电池管理芯片。前者是为在超低功耗工作环境专门设计;后者用于监测电池电压、电流和温度。该电路还集成一个 Coulomb计数器,以记录充电/放电状态。
 
意法半导体部门副总裁兼ASD&IPAD产品部总经理Ricardo de Sa Earp表示:“无处不在的监控和高智能控制应用的发展趋势需要以最高的能效利用现存环境能量的再生电源。凭借意法半导体世界一流的电源管理技术,成为像Micropelt一样的创新公司的理想合作伙伴,确保新型能源收集技术以最低的成本实现最佳的性能和可靠性。”
 
该评估套件内置Micropelt设计的传感器模块,用于在电源管理芯片与图形用户界面TE-Power SCOPE之间建立超低功耗的无线链路。该软件显示并记录基本的热电系统参数,包括连续测量的热电发生器与 EnFilm电池之间的功率差,还可以让用户在一个目标应用中测量EnFilm蓄电的热能收集器的性能,简化系统设计,加快产品上市。
 
TE-Power NODE的自主无线传感器评估套件
 
关于意法半导体
 
意法半导体是全球领先的半导体解决方案提供商,为各种应用领域的电子设备制造商提供创新的解决方案。凭借公司掌握的大量技术、设计能力和知识产权组合、战略合作伙伴关系和制造实力,意法半导体矢志成为多媒体融合和功率应用领域无可争议的行业领袖。2009年,公司净收入85.1亿美元。详情请访问意法半导体公司网站 www.st.com 或意法半导体中文网站 www.stmicroelectronics.com.cn
 
关于Micropelt
 
Micropelt 有限公司是从芯片厂商英飞凌科技限公司与Fraunhofer IPM 研究所拆分出去的 2006 险资投资企业,公司总部设在德国弗赖堡。这家拥有大约20名员工的公司开发销售世界上密度最高的热电元器件,用于清洁能源收集、热感应、循环和制冷等应用。以深厚的应用技术为依托,Micropelt的核心技术基于热电薄膜沉积和MEMS微结构技术。Micropelt在德国的量产设施预计从2010年第三季度开始扩大产量。