図1.開発した常温発電デバイス。(サイズ比較のためペンを置いてある。)左上の 挿入図は、内部構造であり、蓄熱部、熱電素子、放熱構造(裏側)、センサ、CPU、 無線ユニットから構成されている。
図2.常温発電の検証ユニットで測定した、環境の温度変化に対応した発電量 の例。半日間の温度変化に対応した発電量の変化を示している。
図3.周囲の温度変化で発電し、その電力を用いてバッテリーレスで温度センサを動 作させ、その情報を無線で送り取得したデータ。建物内部の温度変化の様子を 39 日 間にわたって測定した。常温発電素子を用いるとバッテリーレスで IoT センサを動作 できることを示している。
東北大:常温発電デバイスを開発 :バッテリーレス・IoTセンサ(動画):
Tohoku Univ:Room temper power generation device:Batteryless IoT Sensor:
东北大学:开发室温发电装置:无电池物联网传感器
【発表のポイント】
暗所でのエネルギー供給源となる発電デバイスを開発。
蓄熱と放熱機構を組み込んだ熱電素子*1において、温度差のみならず環境の温度変化から発電する常温発電デバイスの開発。
Tohoku Univ: Room temperature power generation: Batteryless IoT sensor:
东北大学:开发室温发电装置:无电池物联网传感器
バッテリーレスでIoT*2センサを動作し、その情報を長期間にわたり無線で送信することに成功。
IoTで使用されるさまざまなセンサと組み合わせてバッテリーフリー化が期待できる。
【概要】
スマート社会:
膨大な数のセンサ電源として、「太陽光発電が利用できない暗所でのエネルギー供給源」が課題となっています。
東北大学の研究グループ:
- マイクロ加工技術を用いて
- 熱電素子を量産する技術を開発、
- 周囲の温度変化を利用して、
- 発電する熱電システムを試作、
バッテリーレスでのIoTセンサの動作に成功しました。
環境温度変化を利用:
暗所などにおいても、環境の温度変化を利用して発電します。
いったん蓄電した後、センサに給電して動作させることが出来ます。
- 防災やセキュリティー、
- 構造物のモニタリング等で、
- 長期間にわたり、電池交換などのメンテナンスが不要、
センサ・システムへの応用が期待されます。
東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/08/press20200817-03-IoT.html