Energie sprokkelen uit autobanden

Imec en Holst Centre hebben een energie-sprokkelaar gemaakt waarmee energie opgewerkt kan worden uit trillingen, met een record output van 489µW. Metingen en simulaties tonen aan dat het apparaatje geschikt is om de trillingen van autobanden om te zetten in energie.

Eenmaal geïntegreerd in een autoband kan het apparaatje bij een snelheid van 70km/u een constant vermogen van 42µW leveren. Genoeg om bijvoorbeeld draadloze sensoren van stroom te kunnen voorzien.

Imec's innovatieve energie-sprokkelaar bestaat uit een vrijdragende ligger met een piëzo-elektrische laag, tussen metalen elektrodes, die zo een condensator vormen. Aan de punt van de ligger is een kleine massa bevestigd, die de vibraties omzet in een verticale beweging. Hierdoor wordt er druk uitgeoefend op de piëzo-elektrische laag en een voltage opgewekt. Als piëzo-elektrisch materiaal is gekozen voor aluminiumnitride (AIN).

Het apparaatje heeft een output van 489µW, wanneer de vibraties dichtbij de resonantie van het micro-elektromechanische systeem liggen (1011Hz). Het systeem is geschikt voor gebruik in autobanden, waarin het apparaat blootgesteld wordt aan regelmatige trillingen, afhankelijk van de snelheid van de auto en de eigenschappen van de autoband.

Ook zijn dit soort vibratie-sprokkelaars ideaal om elektriciteit op te wekken uit trillingen van machines, motorblokken en andere industriële toepassingen die vibreren of regelmatige trillingen te verduren krijgen. De toepassing in autobanden is vooral handig voor het van stroom voorzien van autonome sensormodules. Hiermee kunnen dan vervolgens dingen als de bandenspanning, of de rijstijl van de bestuurder worden bijgehouden.

bron: Imec