Die Idee, tragbare Elektronik und mit dem Internet verbundene Sensoren mit aus Vibrationen gewonnener Energie zu versorgen, ist nicht neu und entwickelt sich stĂ€ndig weiter. Heute auf der ISSCC2020-Konferenz, französische Entwickler zwei vielversprechende Chips zum Sammeln und Speichern von ElektrizitĂ€t aus Dauer- und StoĂschwingungen.
Zwei Dokumente des Forschungszentrums CEA-Leti enthĂŒllen die Struktur zweier Mikroschaltkreise zur Gewinnung von ElektrizitĂ€t aus Vibrationen. Ein Chip nutzt eine piezoelektrische Methode zur Energiegewinnung, wĂ€hrend der andere auf der Schwingung eines Magneten in einer elektrischen Spule beruht. In beiden FĂ€llen ist das Energiespeicher- und -erzeugungssystem in die Chips integriert und weist keine externen Designelemente auf, sodass die Lösung problemlos in jede geeignete Elektronik integriert werden kann.
Der piezoelektrische Wandler ist mit einer Schaltung zur dynamischen Anpassung der Resonanzfrequenz ausgestattet. Durch diese Lösung konnte der Bereich der Schwingungsfrequenzen, in denen Strom erzeugt wird, um 446 % erweitert werden. Laut CEA-Leti ist dies bisher noch niemandem gelungen. Der Wirkungsgrad erreicht 94 %, und die Anzeige fĂŒr die maximale Leistungspunktverfolgung () kann 30 nW betragen.
NatĂŒrlich werden die Steuerkreise des Generatorchips durch den von ihnen erzeugten Strom mit Strom versorgt. Der Gesamtverbrauch des Chips betrĂ€gt 1 ”W, wĂ€hrend die Energieaufnahme aus dem umgebenden Raum (Vibrationen) zwischen 100 ”W und 1 mW liegt.
Der zweite Chip, der auf einem oszillierenden Magneten und einer Spule basiert, weist einen noch höheren End-to-End-Wirkungsgrad auf â bis zu 95,9 %. Wichtig ist, dass die zur Herstellung dieser Lösung verwendeten Materialien zugĂ€nglich und kostengĂŒnstig sind. Der Energiegewinnungskoeffizient aus konstanten Vibrationen erreicht 210 % und aus StoĂvibrationen 460 %. Es wĂ€re interessant, dies alles in Form einer kommerziellen Umsetzung zu sehen, darĂŒber ist jedoch noch nichts bekannt.
Source: 3dnews.ru
