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这是一个 1x1 英寸的 PCB 模块，带有两个微型太阳能电池，一个高效的锂离子电池充电器和两个稳压输出（3.3V 和 1.8V）。它可以从室内照明中获取足够的功率，为简单的 BLE 或 LoRa 传感器供电。该板具有 c 形通孔，因此可以表面贴装在母板上。
适用于室内应用
选用的 AEM10941 电源 IC 非常适合室内应用，因为它具有超低功耗的启动。升压转换器在 380 mV 输入电压和 3 uW 输入功率下启动。通过每 5 秒进行一次 MPPT 最大功率点跟踪，IC 可以从太阳能电池中获得最大功率。此外，单晶硅太阳能电池具有非常宽的光谱范围，效率为 22％。这使得 TSEM 非常适合室内应用。
在室内收获多少能量？
室内照明约为室外的 1/100 或 10W / m2。在该功率下，太阳能电池的开路电压为 0.458V，并且我估计每个电池的 Vmp 为 0.36V。由于我们有两个串联，增压器将在 0.72V 输入电压下工作。在该电压下，升压效率约为 75％。LiPo 电池充电效率约为 95％。电池电流比太阳能电流小 5.72 倍，因为电压从 0.72 V 增加到 4.12 V。最后我假设室内灯每天可以使用 10 小时。每天收获 44mA * 1 / 100th * 75％* 95％* 0.72V / 4.12V * 10 小时= 0.55mAh。因此，应用必须具有小于 0.55mAh / 24h = 23uA 的平均电流，这足以用于简单的蓝牙低功耗信标或非常简单的 LoRa 应用。然而，如果该设备每天只有一个小时的阳光照射，它会收获 10 倍以上：7 毫安时。
如果您需要更高的电流，那么您可以连接更多的太阳能电池板。下面表格是板载太阳能电池和外接太阳能电池在成本，尺寸和每天收获的能量方面的比较。
收获的能量可以存储在这个 110mAh 3 * 20 * 25mm LiPo 电池中。这个电池非常适合模块背面。
产品规格
- PCB 2 层 25.4 x 25.4 x 0.6 mm（1 x 1 英寸）
- 2 个串联的板载太阳能电池，每个 0.5V / 44mA，每个 22 x 7 x 1.8 mm
- 收集 IC 输入电压 50mV 至 5V。输入电流最大 110mA。MPPT 每 5 秒，MPPT 设置为 70％（可调）。
- 电池：连接外部 3.7V 锂电池
- 3.3V / 80mA 和 1.8V / 20mA 稳压输出。当电池电压介于 3.60V 和 4.12V（最大充电电压）之间时启用
- 分压器使用主机 MCU 监控电池电压
- 3.3V 状态输出引脚，如果电池电压低于 3.60V，则会向主机 MCU 发出警告
引脚
- SRC - 太阳能电池板正极端子，输入到收集 IC，只有在使用外接太阳能电池板时才能连接
- GND - 太阳能电池板负极端子，只有在使用外接太阳能电池板时才能连接
- BUCK - 可用于拉高 SELMPP1 和 SELMPP0，2.2V
- STATUS - 开路输出，1M 上拉，当电池电压低于 3.6V 时，在 3.3V 输出禁用前低 600ms。可用于警告主机 MCU 正常终止写入 eeprom / flash 并准备断电。电压等级 0 / 3.3V。
- BAT_MEAS - 模拟输出，为主机 MCU 提供分压电池电压，比率为 10 /(4.7 + 10）= 0.68 * Vbat
- GND -
- BAT + - 连接到 Li-Po 正极端子
- GND - 连接到 Li-Po 负极端子
- 3.3V - 电源输出，为您的应用电路提供 3.3V 电压
- GND - 3.3V 输出的接地连接
- 1.8V - 电源输出，为您的应用电路提供 1.8V 电压
- GND - 1.8V 输出的接地连接
如果你对这个项目感兴趣，想获取完整信息请访问：
https://hackaday.io/project/159139-tiny-solar-energy-module-tsem
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