de.wedoany.com-Bericht: Das belgische Halbleiterunternehmen e-peas beschleunigt die Entwicklung von Chips für das Energie-Harvesting-Strommanagement. Es plant, auf Basis bestehender Produkte neue integrierte Strommanagement-Schaltungen zu entwickeln, um deren Einsatz in Unterhaltungselektronik, Industrieanlagen, intelligenten Gebäuden und IoT-Endgeräten in der Umgebung zu erweitern. Die Technologie konzentriert sich auf die Lösung der langfristigen Stromversorgung von verbundenen Geräten, sodass Sensoren und elektronische Endgeräte mit schwacher Energie aus der Umgebung betrieben werden können und die Abhängigkeit von Einwegbatterien verringert wird.
Die von e-peas in den USA entwickelten integrierten Strommanagement-Schaltungen können Energie aus Innen- und Außenlicht, Hochfrequenzsignalen, Gerätevibrationen und Temperaturgradienten gewinnen und die gesammelte schwache elektrische Energie umwandeln, speichern und verteilen. Da die Ausgangsleistung und Stabilität verschiedener Umgebungsenergiequellen variieren, müssen die Chips bei niedriger Spannung und niedrigem Strom kontinuierlich starten und arbeiten, während sie den Eigenverbrauch des Systems steuern, um zu verhindern, dass die gesammelte Energie durch das Strommanagement übermäßig verbraucht wird.
Diese Chips werden typischerweise in Sensoren, Fernbedienungen, Tracking-Endgeräten und Überwachungsgeräten verbaut. Wenn in der Umgebung des Geräts nutzbares Licht, Wärme, Vibrationen oder drahtlose Hochfrequenzsignale vorhanden sind, wandelt das Energie-Harvesting-Modul diese in elektrische Energie um. Der Strommanagement-Chip versorgt dann je nach Betriebszustand des Endgeräts die Sensor-, Rechen-, Speicher- und drahtlosen Kommunikationsmodule mit Strom. Für Geräte, die nicht vollständig auf Batterien verzichten können, kann diese Technologie durch Energieergänzung und Reduzierung des Standby-Verbrauchs die Batteriewechselintervalle verlängern.
Derzeit werden die Strommanagement-Chips von e-peas in solarbetriebenen Fernbedienungen, HLK-Systemen, Überwachungskameras und Asset-Tracking-Geräten eingesetzt. In solarbetriebenen Fernbedienungen können die Chips Energie aus Innenraumlicht gewinnen; in HLK- und Gebäudesensorsystemen unterstützen sie den langfristigen Betrieb von Knoten zur Überwachung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Gerätezustand; in Asset-Tracking-Geräten müssen sie unter extrem niedrigen Stromverbrauchsbedingungen Ortung, Datenverarbeitung und drahtlose Signalübertragung koordinieren.
Mit der zunehmenden Anzahl von IoT-Endgeräten ist die Batteriekapazität einzelner Geräte zwar gering, aber bei großflächiger Bereitstellung führen Installation, Inspektion und Austausch der Batterien zu kontinuierlichen Wartungsarbeiten. Besonders in Szenarien wie erhöhten Standorten, geschlossenen Räumen, im Inneren von Industrieanlagen oder dezentraler Verteilung ist es für Wartungspersonal oft schwierig, die Endgeräte häufig zu erreichen. Durch Energie-Harvesting und extrem niedrigen Stromverbrauch können die Geräte die Anzahl der Vor-Ort-Wartungen reduzieren und das Risiko von Datenunterbrechungen aufgrund leerer Batterien verringern.
In der nächsten Phase wird e-peas die bestehenden Energie-Harvesting-Strommanagement-Lösungen erweitern und neue Produkte entwickeln, die für mehr Energiequellen, Endgerätestrukturen und Stromverbrauchsniveaus geeignet sind. Die technischen Schwerpunkte umfassen die Verbesserung der Umwandlungseffizienz schwacher Energie, die Optimierung des statischen Stromverbrauchs der Chips, die Verbesserung der Fähigkeit zur Verwaltung mehrerer Energiequellen und die einfachere Integration der Chips mit Sensoren, drahtlosen Kommunikationsmodulen und Energiespeicherkomponenten.
Die neuen Produkte werden auch auf die Anforderungen von Massenanwendungen in der Unterhaltungselektronik, dem industriellen IoT und intelligenten Gebäudegeräten ausgerichtet sein. Für Originalgerätehersteller müssen Energie-Harvesting-Chips nicht nur die Niedrigstromanforderungen unter Laborbedingungen erfüllen, sondern sich auch an unterschiedliche Licht-, Temperatur-, Vibrations- und Hochfrequenzumgebungen anpassen und während der gesamten Nutzungsdauer des Produkts stabil arbeiten. Durch die Erweiterung des Produktportfolios und die kommerzielle Unterstützung wird e-peas die Ausdehnung batterieloser und langlebiger elektronischer Systeme von einzelnen Anwendungen hin zu großflächigeren Umgebungs-IoT-Bereitstellungen vorantreiben.
