2011年11月06日

Microgen Systems、MEMS振動発電機のサンプル出荷を開始

米国のMicrogen Systems社は、MEMS振動発電機のサンプル出荷を開始しました。
 
1cm角の大きさで、0.5G、60Hzの振動で200μW発電でき、
量産すればひとつ1ドル以下で製造できるとのことです。

micrgogen.jpg
 
 
Microgen SystemsのMEMS振動発電機BOLTは、圧電材料AlNのカンチレバーで発電します。
環境振動に共振させるタイプの発電機で、加速度0.1Gから発電できます(0.1G〜1Gの範囲でチューニング可能)。
 
周波数は、50Hz、60Hz、100Hz、120Hzに共振させるタイプを作りますが、50Hz〜250Hzの範囲でカスタマイズも可能です。
 
共振タイプの振動発電機の弱点は、環境振動の振幅や周波数の変動に弱いことす。
交流電源とシンクロして振動するモータ類などは、安定した振幅・周波数で振動しますので、共振タイプの振動発電機をとりつけるには向いています。
 
米国では、交流の周波数は60Hzなので、60Hzまたはその倍の120Hzのデバイスが使われることになります。
欧州では、交流の周波数は50Hzなので、50Hzまたはその倍の100Hzのデバイスが使われることになります。
その他の地域でも、交流の周波数は50Hzまたは60Hzですので、これらのデバイスが利用できます。
  
Microgen Systemsは、ランダム振動で発電する振動発電機JOLTと、流体で発電する振動発電機FLOWを2012年に開発する計画と言っています。

今回、Microgen Systemsがサンプル出荷しているのは、共振タイプのMEMS振動発電機BOLTと、IPSの固体薄膜リチウムイオン電池、Maximの電源管理チップ、TIの低消費電力無線デバイスを組み合わせた評価キットで、センサーと組み合わせて使えるものです。
(1社では、必要な技術を全ては揃えられないので、このようにいろいろな企業の製品を組み合わせて使うことになります)
 
製造コストについては、量産すれば1ドル以下になるとのことです。
圧電材料のAlNは、PZTよりも加工がしやすく、MEMSプロセスで作ることができます。鉛も含まれません。
1ウェハーあたり600ドルの製造コストで、1つのウェハーで300〜1000個作ることができるとのことです。
(あくまで見込みですが)

また、製品寿命も20年以上とのことです。

もしこれらのスペックで実用化に成功すれば、ワイヤレスセンサネットの電源として、電池よりも普及するでしょう。

Microgen Systemsは、大きな市場として、タイヤ空気圧モニタリングシステム(TPMS)への適用も狙っています。
タイヤの振動特性で、どの程度発電が可能かは分かりませんが、検討すべき選択肢のひとつとは言えるでしょう。
 
 
参考情報:
MicroGen Systems to ship MEMS energy harvester samples in wireless sensor node subsystems
Harvesting useful amounts of energy from vibrating MEMS parts is one challenge, but it takes a whole power subsystem to make that energy easy to use.
(MEMS' Trends、2011年10月号)

MicroGen investor "teaser" pitch
(SlideShare、2011年10月30日)

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posted by 竹内敬治 at 20:00 | Comment(0) | TrackBack(0) | エネルギー・ハーベスティング | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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