工业物联网：利用能量收集延长电池寿命与降低成本

在工业物联网（IIoT）环境中，确保无线传感器网络的稳定电源供应是关键，尤其是在能源受限的场合。传统上依赖于电池的供电方式，存在更换成本高、维护复杂以及使用寿命短等问题。因此，能量收集技术，特别是利用光伏太阳能电池，成为解决这一问题的重要途径。 开发具有能量收集源的系统面临着低电压和不规则电压的挑战，但工业物联网对低成本和高可靠性的需求优先级更高。为了克服这些难题，半导体供应商如STMicroelectronics提供了评估系统，如SPV1050，它整合了多项功能，如功率点跟踪算法（MPPT），能有效地从各种环境光源或不稳定电压源获取能量，确保稳定的电源供给。 MPPT功能通过电阻输入分压器进行编程，能够在不同温度和光照条件下最大化能源利用率，避免电池过放电。此外，SPV1050还配备有降压-升压转换器和两个独立的低压差稳压器（LDO），分别输出1.8V和3.3V电压，满足不同组件的供电需求，如传感器和RF收发器。这种设计灵活性使得设计人员能够在保持电池使用寿命的同时，实现设备的高效运行，降低了整个网络的运营成本和复杂性。 在某些情况下，通过优化的能量收集和管理系统，设计人员甚至可以完全消除电池，进一步简化网络结构。这不仅降低了初始部署成本，也减少了后期维护工作，提高了工业物联网的可持续性和可靠性。 利用能量收集技术为工业物联网网络供电，既是一种创新解决方案，也是一种实现绿色、节能和经济可行性的关键措施。通过选择合适的半导体解决方案，并结合实际应用中的优化设计，可以显著提升IIoT系统的整体性能和经济效益。