旭化成微电子株式会社（简称“AKM”）开发出面向小型二次电池（充电电池）的环境发电（能量收集 Energy Harvesting）※1 充电控制 IC“AP4413 系列（以下简称‘该产品’）”，并于 2025 年 2 月开始量产。
该产品采用 AKM 研发的的低功耗电压监控功能，即使在不稳定的室内光等环境中发电也能兼顾电池的充电和系统的运行，并且在充电电池电量耗尽的情况下，也能使系统快速恢复。这将有助于实现无需更换电池和充电的系统的开发，使其应用于原本使用一次性电池（纽扣电池、干电池）和小型充电电池的低功耗设备。
能量收集 IC“AP4413 系列”
从“无需人工充电的便利性”和“减轻环境负荷与符合法规”这两个角度来看，搭载小型充电电池并利用环境发电进行自主充电的系统，有望在智能遥控器、蓝牙 Tag 和环境传感器等原本使用一次性电池的设备中得到普及。
尤其在欧洲，2023 年 8 月出台了新的“电池法规（Regulation (EU) 2023/1542）”※2，对逐步淘汰一次性电池的可行性进行评估。这预示着今后向充电电池的转换将更进一步。
据悉，AKM 已开发并量产了能量收集 IC，积累了产品技术和应用的技术诀窍※3※4。利用电能（电压 × 电流）微弱且不稳定的环境发电，为充电电池充电时，降低“充电控制 IC 自身的功率损耗”和减轻“过充过放对充电电池的负荷”很重要。同时，由于充电电池的特性，电量一旦耗尽（完全放电状态），有时系统可能需要相当长的时间才能恢复。
该产品功耗低至 52nA，可实现高效充电。同时，充电电池的种类不同，过充过放的电压也不一样，而 AKM 提供多样化的产品阵容，支持多种电压设置，以便根据充电电池的种类，选择合适的产品。
即使在充电电池完全放电的情况下，通过将环境发电的电量预先储存在电容器中，可以实现向电池充电，同时维持系统的运行。
采用 AP4413 系列的系统结构示意图和完全放电时的运行机制
【该产品特点】
1、电压监控功能：通过监控充电电池的电压，防止过度充放电。共 4 款产品，拥有不同的过充过放电压设置，可根据充电电池的特性选择合适的产品。
2、52nA（在 1μA 电流条件下，充电效率约为 94.8%）的低功耗设计。减少功率损耗，提高充电效率。
在等待充电电池充电期间，先给电容器充电，从而兼顾电池充电和系统运行。
关于该产品详情，可参考旭化成微电子的能量收集解决方案。
通过旭化成微电子的能量收集 IC，收集水、室内光和体温等周围环境中的微弱能源，可使电子设备运行。
用几滴水滴发电的应用演示
※1 能量收集：利用周围环境中的光能、震动、热能和电波等各种微弱的能量发电的技术。
※2 电池法规（Regulation (EU) 2023/1542
※3 能量收集 DC / DC 转换器被 Fujikura Composites 公司采用，用于无电池液体检测传感器（2024 年 10 月 9 日）
※4 利用尿液中的水分进行环境发电，提示尿湿的智能纸尿裤
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