高精度低功耗RTC時鐘芯片+高性能電池的組合設(shè)計、市場應(yīng)用及技術(shù)支持，取得明顯社會效益

2026-03-04 來源：唐輝電子

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上海市儀器儀表學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎優(yōu)秀獎

成果名稱：高精度低功耗RTC時鐘芯片+高性能電池的組合設(shè)計、市場應(yīng)用及技術(shù)支持

成果主要創(chuàng)新點及影響介紹

項目背景：

RTC是一種實時時鐘，被稱為“時鐘芯片”，用于記錄和跟蹤時間，具有獨立供電和時鐘功能。在某些應(yīng)用場最中，為了保證RTC在斷電或者其他異常情況下依然能夠正常工作、需要備份電池方案來提供穩(wěn)定的供電。在物聯(lián)網(wǎng)時代，由于一些產(chǎn)品的特性和設(shè)計需求，功耗要求較高，因此功耗就成了關(guān)鍵器件的選擇因素。由于很多設(shè)備都需要記錄和存儲事件的時間日志，那么超低功耗的RTC對于延長設(shè)備使用壽命就十分重要，穩(wěn)定可靠的電池更是產(chǎn)品性能的保障。為適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)時代對于低功耗的需求，高精度低功耗RTC時鐘+高性能電池的組合設(shè)計在市場應(yīng)用的技術(shù)推廣中發(fā)揮了重要作用。

主要創(chuàng)新：

1、RTC的中斷功能能夠定時喚醒網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備，使設(shè)備的其他模塊在大部分時間可以休眠，從而大大降低設(shè)備的整體功耗。RTC處于不間斷的工作狀態(tài)，需要獨立的備用電池保證時時供電、哪怕設(shè)備斷電也不會影響RTC的運行。所以，備用電池的性能就直接決定了RTC是否能穩(wěn)運行，如何讓RTC模塊實現(xiàn)了低功耗、長壽命，其中搭載的耐高溫、性能穩(wěn)定的紐扣電池扮演了重要角色。

2、對于電池供電的系統(tǒng)，必須考慮實際的電流消耗與電池容量的關(guān)系。長期穩(wěn)定供電的紐扣電池是RTC的可靠保障，以CR2032紐扣電池為例，在常溫環(huán)境下，配合RTC模塊，可以達到10年以上的持續(xù)供電，電池耐高溫、性能穩(wěn)定，哪怕在設(shè)備使用的末期，也依然保持著低電阻狀態(tài)、是RTC值得信賴的守護者。

3、在應(yīng)用中，給RTC搭配一顆穩(wěn)定的電池作為備用電源，會大大延續(xù)產(chǎn)品的使用壽命，可防止突然中斷供電后數(shù)據(jù)丟失，并在長時間主電源關(guān)閉情況下保持精準(zhǔn)的時間。高性能BR系列紐扣電池不懼溫度變化，即使在高溫環(huán)境下也能保持電池的低自放電，長期使用后內(nèi)阻不會大幅升高，使其能滿足車規(guī)級溫度要求。RTC通過定時喚醒系統(tǒng)降低能耗，為事件記錄等功能提供高精度的時間。RTC產(chǎn)品配合BR系列鋰氧化碳紐扣電池作為備用電源，可防止突然中斷供電時數(shù)據(jù)丟失，并在長時間主電關(guān)閉情況下保持精準(zhǔn)的時間。

4、項目負責(zé)人周宇長期從事物聯(lián)網(wǎng)、智能儀器儀表、人工智能領(lǐng)域的產(chǎn)品應(yīng)用研究，深耕物聯(lián)網(wǎng)、智能儀器儀表、AI領(lǐng)域，他帶領(lǐng)組員從市場銷售角度控挖出了RTC時鐘芯片和紐扣電池組合應(yīng)用的巨大市場需求和重大推廣價值，在愛普生和松下原廠的協(xié)助下，完成了研究試驗，最終通過客戶的驗證，形成了10多項組合應(yīng)用推廣的專業(yè)文獻。

應(yīng)用效果及影響：

1、斷網(wǎng)、斷電等異常情況下，該組合應(yīng)用可以獨立穩(wěn)定的提供時間信息，保證重要系統(tǒng)的正常運行，有效地提高了RTC時鐘芯片的工作效

率，實現(xiàn)了時鐘長期免校準(zhǔn)、較驗成本低、測試效果佳、可靠性高等特點。

2、松下、愛普生公司對上述項目成果的組合設(shè)計、市場應(yīng)用方面給予了高度肯定和評價，認為該組合應(yīng)用在市場上很有價值，給客戶減少了研發(fā)成本、增加了產(chǎn)品的使用效率。松下和愛普生通過其官網(wǎng)、微信公眾號多次轉(zhuǎn)載該組合應(yīng)用的文章。

3、2023年度還獲得了愛營生兩個獎項：新項目拓展獎、新市場開拓獎。

4、項目負責(zé)人周字撰寫的論文《構(gòu)建以芯片應(yīng)用為導(dǎo)向的協(xié)同發(fā)展新生態(tài)》、《愛普生超低功耗RTC與松下電池的特性分析》于2019年9月和2021年3月在(集成電路應(yīng)用)雜志上刊登發(fā)表。

5、得到了客戶北京數(shù)字綠土給予公司高度評價，成為他們2022、2023年優(yōu)秀供應(yīng)商。

6、目前，該項目通過市場測試檢驗，得到了客戶的一致認可，實現(xiàn)銷售額8000多萬元。