Récupération d’énergie : un circuit d’e-peas gère deux sources d’énergie à la fois

La société belge a développé un circuit de gestion d’énergie (PMIC) capable à lui seul de gérer simultanément deux sources indépendantes dans les applications d’energy harvesting.

Le Belge e-peas, spécialiste des circuits intégrés dédiés à la récupération d’énergie, débute l’échantillonnage de l’AEM13920, un circuit de gestion d’énergie (PMIC) capable à lui seul de gérer et d’optimiser simultanément l’énergie issue de deux sources indépendantes dans les applications de récupération d’énergie (energy harvesting). Il peut s’agir de deux cellules photovoltaïques, de deux générateurs thermoélectriques, de deux récupérateurs d’énergie RF, de deux sources d’énergie cinétique, ou de toute combinaison de deux de ces éléments. Ce qui constitue une première, selon la société.

Un tel circuit peut trouver une utilité dans les télécommandes, les périphériques de PC et les capteurs sans fil. Il permettrait par exemple à une télécommande de disposer de deux cellules photovoltaïques positionnées sur ses deux faces pour maintenir un apport d’énergie, que l’appareil soit face vers le haut ou vers le bas, ou à un interrupteur d’éclairage intelligent sans fil de fonctionner avec de l’énergie mécanique lors de courtes transmissions RF et avec de l’énergie lumineuse stockée pour des opérations plus longues telles que le téléchargement et l’installation d’une mise à jour du micrologiciel. Cela sans nécessiter de circuits supplémentaires.

© e-peas

Fidèle à sa réputation de fournisseur de circuits basse consommation, e-peas a doté son AEM13920 d’algorithmes de suivi du point de puissance maximale (MPPT) pour chaque source et d’un démarrage à froid ne nécessitant que 5 µW sous 275 mV pour optimiser la quantité d’énergie extraite et atteindre un rendement supérieur à 90%.

Ce PMIC intègre par ailleurs deux convertisseurs élévateurs de tension indépendants qui gèrent la conversion de la tension source et l’alimentation de l’élément de stockage, et un régulateur abaisseur qui convertit la sortie de l’élément de stockage en une tension fixe comprise entre 0,6 V et 2,5 V, requise par l’application. L’AEM13920 gère également une entrée d’alimentation de 5 V qui peut être utilisée pour charger l’élément de stockage en cas de période de fonctionnement prolongée sans apport d’énergie.

L’AEM13920 abrite également des fonctionnalités de contrôle et de configuration, telles que la surveillance de la puissance moyenne – afin que le microcontrôleur hôte puisse calculer l’état de charge de l’élément de stockage et surveiller en détail le fonctionnement du système – ou bien encore une interface I2C pour le contrôle de 33 paramètres de registre par le microcontrôleur hôte et pour la lecture des données du système.

A cela s’ajoutent une surveillance thermique de l’élément de stockage, ainsi que la possibilité de sélectionner les limites de surcharge et de décharge.

Logé en boîtier QFN à 40 contacts avec une empreinte de carte de 5 x 5 mm, le circuit d’e-peas est compatible avec divers types de batteries rechargeables et d’éléments de stockage (batteries lithium-polymère, LiFP et lithium-céramique, condensateurs hybrides au lithium, etc.).