在许多便携式或远程设备的应用中,例如物联网环境传感器、智能标签和电子货架标签等,电池更换往往成为一项必须由终端客户承担的成本。

在包含成百上千个传感器或电子货架标签的大型系统中,定期更换、回收或处理耗尽电池需要投入大量的人力和物力,这直接影响了相关技术的普及与应用。为了降低电池更换频率,用户常常不得不接受设备性能上的妥协。
例如,工厂或智能楼宇运营方可能会将传感器设置为每小时仅上报一次环境温度数据,而非更频繁地采集,通过延长设备处于休眠模式的时间来减少电池消耗。然而,在某些便携式应用中,牺牲性能并不被接受,比如电视遥控器,在其使用过程中难免需要多次更换电池。
能量采集技术通过从环境中收集能量并为电子设备供电,有望突破上述限制。在能量采集量大于消耗量的场景中,设备甚至能实现完全的能量自给。

但迄今为止,该技术的广泛应用仍受制于两个主要因素:一是现有产品体积较大、物料成本较高,通常采用带有庞大且昂贵电感器的DC-DC转换器,难以适应许多物联网设备对小型化的要求;二是环境能量本身的不稳定性(如光照强度波动),使得这类解决方案往往需要复杂的定制设计才能达到最佳功率转换效率,实施门槛较高。

米德方格高性能电源管理芯片MF9006,能够利用从环境中采集的能量为电池充电,并集成了电量管理、充放电管理以及储能器件管理等功能。该芯片支持可编程的最大功率点跟踪(MPPT),可大幅降低光电转换过程中的功率损耗。此外,MF9006静态功耗仅为580nA,转换效率超过90%。

基于这些特性,设计人员能够在保证设备性能的同时,开发出在整个生命周期内无需更换电池的物联网设备。

MF9006适用于功耗低至微瓦级的各类应用,包括无线物联网节点、可穿戴智能标签和电子货架标签等,可从多种环境能源中采集能量,从而帮助降低成本。更进一步,这些应用将不再依赖电池更换,甚至无需配备电池,可显著减少有害废物的产生,带来重要的环境效益。MF9006采用QFN32 5×5 mm封装,工作温度范围为-40℃至+125℃,有望为远程物联网设备的能量采集带来革命性的进步。