能源提取的技术都会降低电池负荷，有什么办法可以延长电池寿命？

无论是否有任何功用增强，顾客对移动电子产品的需求都具有更长电池寿数的默许希望。能量搜集技能能够协助工程师大大延伸原电池的运用寿数。关于规划人员而言，随着ADI公司，Cymbet公司，凌力尔特公司和德州仪器公司等专用IC的推出，构建电池扩展器电路的使命变得非常容易。

能量搜集供给了一种严格为许多运用供给电力的方法来自环境动力，包含太阳能，温差，振荡或射频能量。关于这些“零功耗”规划，可用的环境能量超出了规划功耗要求-一般是因为运用程序带来了运用超低功耗组件轻松满意的最低功用要求。但是，关于其他运用，更杂乱的运用要求能够将发电/耗费比从零功率解决方案中提取出来，而不是需求一个或多个原电池。即便在这些情况下，规划人员仍然会发现自己面对着功率要求和总电池容量之间不断增长的距离。当距离过大时，顾客对产品不满意，以为太频繁需求替换电池或充电。

虽然规划人员能够采用多种节电技能，但延伸电池的基本方法生命在于下降其均匀输出电流。更高电流负载意味着更短的电池寿数，即便从几年到几个月，电流负载从1μA上升到10μA，典型的非可充电原电池，如松下BR1225，BR1632，BR2330和BR3032锂电池-电池（图1）。经过供给备用电源，能量搜集技能能够使规划人员下降主电池的均匀电流输出，然后延伸其运用寿数。

运用能量搜集技能下降电池负荷，然后延伸电池寿数

图1：一个小的变化均匀电流负载可导致非可充电一次电池的寿数产生较大变化（由MaximIntegrated供给）。

大多数能量搜集规划的基础，杂乱的电源办理IC办理环境动力的能量输出传感器，处理能量存储设备（如薄膜电池或超级电容器）的充电，并向负载供给所需的电源电压。在某些情况下，规划人员能够运用电源办理器材和模仿开关组合构建简略的电池扩展器电路。

在简略的电池扩展器电路（图2）中，ADI公司的ADG719模仿开关将用于切换为主电池和存储设备（如CymbetCBC3150）之间的负载供电。该电路的中心是电源监控IC（例如ADI公司的ADM6316），用于检测CBC3150存储设备的良好电压输出。在这种情况下，电源办理器IC将激活ADG719模仿开关并启用低压差（LDO）稳压器，例如TexasInstrumentsTPS780330220DDCR，以向负载供给稳压输出电压。

运用能量搜集技能下降电池负荷，然后延伸电池寿数

图2：模仿开关和电源办理IC经过尽可能将输出负载切换到存储设备，为简略的电池扩展器供给了基础（由Cymbet供给）。一键该规划中的元件是CymbetCBC3150，它在单个器材中集成了薄膜存储器件和电源办理电路。在正常作业期间，EnerChipIC运用其片上电荷泵为其内部薄膜存储充电，其作业电压为2.5V至5.5V.当器材的电源电压低于用户定义的阈值电压时，IC将发出此信号事情并将薄膜存储设备的电压路由到VOUT。

电池扩展器IC

某些能量搜集设备专门用于支持电池寿数延伸。例如，凌力尔特公司的LTC3107能够无缝地安装到从主电池供电的现有运用中（图3）。LTC3107运用从热电发电机（TEG）搜集的能量来削减主电池的负载，然后延伸其运用寿数。

运用能量搜集技能下降电池负荷，然后延伸电池寿数

图3：凌力尔特公司LTC3107旨在延伸电池寿数，该电路采用CR2032扣子电池等原电池供电（图书采用LinearTechnology公司供给）。升压转换器，LTC3107能够从TEG获取能量，供给低至20mV的电压。除了为外部MCU供电的2.2VLDO输出外，该器材还供给主输出电压，可主动调整以匹配主电池的电压。无论何时取得能量，LTC3107都能够无缝地从电池电源转换为搜集电源，然后延伸电池的运用寿数。该器材还可用于对标准电容器或超级电容器进行涓流充电，以存储多余的搜集能量，然后进一步延伸电池寿数。

运用原电池时，器材在VBAT上仅吸收80nA电流，此外还有最小的漏电流。VBAT去耦电容。假如取下电池，VBAT去耦电容将持续坚持VBAT电压，VBAT电压会因泄漏而缓慢衰减。例如，运用标称值为20μF且VBAT上漏电流为0.1μA的去耦电容，VOUT将以大约每秒5mV的速率衰减-衰减率一般能够在电池替换期间持续运转。

在作业期间，器材能够将DC/DC转换器的输出引导至其单输出（图4）。当收成能量可用时，收割机的降压转换器供给电力，将电池上的静态电流耗费削减到基本为零，然后延伸电池的运用寿数。当搜集的能量缺乏时，电池经过其专用的降压-升压转换器为VOUT供电。

在此设备的中心，输入优先级确定是运用能量搜集输入仍是电池输入为VOUT供电。假如电池为降压-升压转换器供电而且搜集的能量超越阈值电压，优先级将关闭电池转换器并翻开能量搜集转换器以供给坚持VOUT调节的平滑过渡。当可搜集的能量低于阈值水平常，假如电池电压高于1.8V，优先级将切换回电池，一起坚持稳定。假如电池电压低于1.8V，LTC3330优先级将不会从头启用电池降压-升压转换器而且VOUT将崩溃，直到有满足的可搜集能量（或替换电池）。

运用能量搜集技能下降电池负荷，然后延伸电池寿数

图4：凌力尔特公司LTC3330运用片上优先级电路切换初级输出当有满足的收成电力时，电池能够用于能量搜集源（由LinearTechnology供给）。

结论

即便需求加快增加功用更丰富的产品，对更长电池寿数的希望仍然有增无减。关于面对不断增长的功率预算的规划人员而言，运用能量搜集技能来延伸电池寿数的才能供给了一种削减功率要求和电池寿数之间距离的重要方法。运用可用的电源办理IC和专用设备，工程师能够采用能量搜集来削减原电池的负载，然后延伸其运用寿数。