智慧電表是綠能時代的關鍵應用？如何以半導體為基礎切入此間商機？

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發布日期 2011-09-05 下午 02:31

為達成國家節能減碳目標，經濟部能源局積極辦理「智慧型電表基礎建設(簡稱AMI)推動方案」。另為進一步擴大智慧電表推動效益，已於今(100)年7月完成10戶AMI與家庭能源顯示器(In Home Display, IHD)整合應用建置，希望藉由示範驗證此應用，推動國內AMI與智慧家電的整合發展。

能源局為加速智慧電表產業推動，協助廠商建立應用實績，今年將擴大建置規模，再增設400戶低壓AMI示範系統，更於其中10戶導入家庭能源顯示器(IHD)及能源管理系統，以驗證用戶節能效益。參與示範之住戶只要透過電視，可立即了解不同家電的即時用電狀況。

本年度所推動的家庭能源管理系統係整合IHD及家庭電氣用電管理插座，此系統除可顯示家庭總用電量，並可單獨顯示冷氣、冰箱、電視及洗衣機等家電設備之即時耗電資訊，藉此引發用戶的節能意識，進而達到節電目標，同時帶動家庭能源管理之龐大商機。

國際AMI設備大廠目前皆積極佈局AMI之應用技術及服務模式開發，其中又以家庭能源管理系統與智慧家電特別受到重視。能源局未來將持續推廣家庭能源管理應用，並協同家電廠商推動智慧家電之技術標準，以期達到節能減碳與帶動國內家電產業升級目標。

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富士通半導體推出全新能源採集電源管理IC產品 有助打造低碳社會 引領無電池電子元件和無線節點發展

　　2013年5月13日，香港商富士通半導體有限公司台灣分公司今日宣佈，針對能源採集應用推出兩款全新電源管理IC產品MB39C811 DC/DC降壓轉換器與MB39C831 DC/DC升壓轉換器，預定今年六月開始為客戶提供樣品。

　　能源採集是將四周環境釋放出的微小未利用能源(如：光和震盪)轉換為電能的過程。在無線感測網路應用中，所採集到的能源在每個感測器節點上都可作為電源使用，有助於打造低碳社會。而富士通這兩款全新電源管理IC在能源採集技術成功導入商用化的過程中皆扮演重要角色。

　　MB39C811是全球首款僅使用一顆電源管理IC元件，即能同時採集光與震盪能源的晶片；其採用的超低功耗電路技術則是由富士通半導體和富士通實驗室聯合開發。這是一款效能極高的DC/DC降壓轉換器，內建低損耗橋式整流器，並擁有世界級的超低功耗運算效能，透過最佳化的電路設計，能在1.5μA靜態電流下以超低功耗運行，有助於在感測元件中成功開發無電池技術(圖二)。此外，MB39C811可配置8種不同輸出電壓，並提供高達100mA的輸出電流。

　　同步整流DC/DC的MB39C831升壓轉換器則能自動偵測周圍環境變化，儲存從不同環境中採集的能源，並將之轉為電能。例如根據環境光源的變化來採集電能，或依環境溫度的變化來採收集熱能；另外也能從單節或多節太陽能電池以及熱電發電器獲取電力，有效地為鋰離子電池進行充電。MB39C831內建最大功率追蹤(MPPT)功能，可追蹤採集器中因光和溫度變動而改變的最大功率點，進而採集最大功率。MB39C831還具備保護功能，確保鋰電池充電安全。由於MB39C831的低壓電路設計，僅需0.35V即可啟動系統，適用於無線感測網路等大範圍的應用(圖三)。

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採用這兩款新產品不僅能加速無電池(battery-free)技術導入家庭與建築物中的能源管理，更可有助農場無線感測網路的發展，同時還可延長可攜式裝置的電池壽命。這兩款產品已被富士通集團認證為「超綠能」產品，相較於市場上的其他產品，擁有更優異的環境特性。

產品簡介
MB39C811－利用光和震盪採集能源的超低功耗降壓電源管理IC
        僅需1.5μA 的電流即可穩定地轉換輸出電壓
MB39C811藉由超低功耗的能源管理，可在系統待機期間有效降低功耗。
        同步利用光和震盪採集能源
MB39C811可同時管理太陽能電池和震盪能源採集元件(壓電元件和駐極體)的能源。
        透過雙橋式整流器採集二維震盪能源
MB39C811能追蹤自然界 (沿X軸方向，Y軸方向和Z軸方向) 發生的震盪，並在震盪元件中從2軸的方向採集能源，更能有效地利用能源。
MB39C831－利用光和熱採集能源的超低輸入升壓電源管理 IC
        透過最大功率追蹤(MPPT) 功能高效採集能源
對於太陽能電池和熱電發電器等能源採集器而言，為取得最大能源所需的輸出作業(電壓和電流值等)會因環境變化(如：光和溫度)而異。MPPT功能可自動追蹤最佳的運作值變化，並可因應變化調整輸出，進而大幅提高能源開採和供應的效率。