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微能量源能量收集系统及其超低功耗片上温度传感

成果类型:: 新技术

发布时间: 2021-10-27 11:32:21

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:陕西省西咸新区| 宋莹 | 2022-11-04 11:52:42

微能量源能量收集系统及其超低功耗片上温度传感可针对不同环境,完成震动能、压电能、摩擦电能、光电能、热能、化学能、风能、电磁能、射频信号能等能量的收集、存储,并根据需要为片上或片外低功耗传感器提供稳定且低噪的输出能量供给。此外,针对不同的传感器结构和类型进一步提供丰富的接口电路,用来读取传感器所产生的感应信号。配合低功耗收发机模块,可实现完整的无线传感节点功能。

技术特点

1.电源管理部分静态电流可低至65nA;

2.整个ASIC功耗(包含温度传感)不足1µW;

3.具有最大功率点追踪;

4.匹配最小16kΩ的厘米级以下压电片

5.具有能量收集、存储和调整输出功能;

6.提供超低噪声电源供给(10nA-100µA)片上/片外传感器;

7.存储的能量支持ZigBee、Bluetooth等低功耗协议间歇数据传输;

8.构建平均功耗小于5µW的无线传感节点。

目前,物联网系统一般采用电池作为电源模块,有限的储能容量使得器件在使用过程中需要频繁地更换电池或充电,大大限制了系统长时间自主稳定运行的能力。近年来,随着光伏和水伏技术的发展,一系列直接从当地环境中捕获能量,并将其转换为电能的器件被发明出来,通过后续驱动电路将电能直接存储在锂电池等储能元件中,为物联网系统的供能提供了新的解决方案。

负责人:范世全 所在学院:电信学院,西安交通大学(Xi’an Jiaotong University),简称“西安交大”,位于陕西省西安市,是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学,由教育部与国家国防科技工业局共建,国家“双一流”建设高校,首批进入国家“211工程”和“985工程”,国家“七五”“八五”重点建设高校,入选“珠峰计划”“强基计划”“2011计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划,是环太平洋大学联盟、九校联盟(C9) 、中国大学校长联谊会、全球能源互联网大学联盟、中俄综合性大学联盟 、中俄交通大学联盟、CDIO工程教育联盟、丝绸之路大学联盟成员高校,是中国人工智能教育联席会理事长单位、学位授权自主审核单位、中国三所开设少年班高校之一。

本项目能以超低功耗实现完整无线传感节点,在IoT、环境监测等领域有良好的应用前景和社会经济效益。可解决无线传感节点的环境获能及温度传感(传感信息不局限于温度)。

为促进科学技术产业化的发展,希望能够充分利用对方广泛的市场资源优势和科研平台能力,实现技术研发与市场营运的直接联盟。为使新技术尽快转化为生产力,希望实行技术合作开发联营生产和产值提成的方式紧密合作。希望合作方能够负责组建生产公司及工商、税务经营手续和必要的启动资金;在双方合作期间,我方对该产品不断创新和改进。

企业实施科技成果转移转化,采取以下方式并达到相应的目的:

一是开发新的产品或服务,以培育新的市场竞争力;

二是开发新的工艺,以提质、降本、降耗、增能、增效;

三是完善管理,优化流程,以强化对企业生产经营的控制力;

四是进入新的市场,以扩大市场规模;

五是培育新的能力,以取得新的优势;

六是完善经营管理的体制机制,以提高效益。

希望与企业、科学技术研究开发机构、高等学校和其他组织建立优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的合作机制,按照市场机制联合组建研究开发平台、技术创新联盟、创新联合体等,协同推进研究开发与科技成果转化。