在這平均電流和總功耗水平上,需要確認(rèn)系統(tǒng)能夠采用能量采集技術(shù)運(yùn)行。圖9顯示了能量采集系統(tǒng)的框圖。該系統(tǒng)采用了S6AE10xA Energy Harvesting(EH)PMIC系列,可使用CYALKIT-E04 S6AE102A和S6AE103A EVK 以及CY8CKIT-042-BLE BLE Pioneer Kit運(yùn)行一整天。
[圖9 | 能量采集系統(tǒng)框圖]
圖10中的框圖顯示了基于S6AE102A和S6AE103APSoC電路板的PSoC 4 BLE的能量采集過(guò)程。
Wave1顯示了基于太陽(yáng)能的BLE運(yùn)行,Wave2顯示了發(fā)送時(shí)的BLE電流消耗。PMIC首先將太陽(yáng)能存儲(chǔ)到VSTORE1(VST1)上的一個(gè)300-μF陶瓷電容器上, 。當(dāng)VST1達(dá)到VVOUTH時(shí),能量被發(fā)送到MCU用于BLE運(yùn)行。
[圖10 | 簡(jiǎn)單的能量采集]
但是,這種簡(jiǎn)單的能量采集過(guò)程,在沒(méi)有備用電容器的情況下(例如,沒(méi)有光線的期間)不能持續(xù)運(yùn)行一整天。
圖11中的框圖和波形顯示了混合儲(chǔ)能控制功能。用于運(yùn)行系統(tǒng)的能量存儲(chǔ)在VST1中,其余能量用于對(duì)VSTORE2(VST2)進(jìn)行充電。當(dāng)沒(méi)有環(huán)境光線時(shí),VST2中能持續(xù)為系統(tǒng)提供能量。
[圖11 | 混合儲(chǔ)能控制功能]
圖12中的波形顯示將能量存儲(chǔ)到VSTORE2時(shí)的充電曲線。S6AE10xA將能量存儲(chǔ)到VSTORE1(小電容器)和VSTORE2(大電容器)中。存儲(chǔ)在VSTORE1中的能量用于系統(tǒng)運(yùn)行,其余能量用于VSTORE2(VST2)的子儲(chǔ)能器件充電。VSTORE2中持續(xù)為系統(tǒng)提供能量,因此,即使在沒(méi)有環(huán)境光線的情況下,系統(tǒng)也能繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。
[圖12 | 存儲(chǔ)多余能量的波形]
圖13中的框圖顯示了混合電源輸入控制模式。Wave1顯示的是PMIC如何控制兩個(gè)電源(太陽(yáng)能和電池)。PMIC通過(guò)轉(zhuǎn)換這兩個(gè)電源在不同場(chǎng)景下驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。環(huán)境光線通常是持續(xù)的,但某些地方可能沒(méi)有持續(xù)的光線。PMIC能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換這兩個(gè)電源,在沒(méi)有光線的情況下繼續(xù)供電。
[圖13 | 混合電源輸入控制]
S6AE10xA根據(jù)VSTORE1的電壓自動(dòng)更換電源。如果VSOTRE1的電壓達(dá)到VVOUTL,將從VBAT電源供電,以便在無(wú)環(huán)境光線的情況繼續(xù)供電。