Adaptives Energy-Harvesting-System für energieautarke Sensoranwendungen

Mit Hilfe einer Frequenzadaption soll die Effektivität vibrationsbasierter Energy Harvesting Systeme und somit die Verfügbarkeit der Energieversorgung deutlich verbessert werden. Der Energy Harvester passt sich dabei selbständig den Veränderungen der Einsatzumgebung an.

In Kooperation mit der Fritz-Hüttinger-Professur für Mikroelektronik plant Hahn-Schickard im Rahmen eines AiF-Projektes die Entwicklung und Verifikation eines frequenz-adaptiven Energy-Harvesting-Systems zur Realisierung energieautarker Sensoranwendungen. Mit Hilfe einer Frequenzadaption soll die Effektivität vibrationsbasierter Energy-Harvesting-Systeme und somit die Verfügbarkeit der Energieversorgung deutlich verbessert werden. Der Energy Harvester passt sich dabei selbständig den Veränderungen der Einsatzumgebung an. Um eine hohe Systemeffizienz zu erzielen, werden intelligente und energiebewusste Algorithmen implementiert. Eine spezielle Powermanagement-Schaltung mit geregelter Impedanzanpassung soll zur Maximierung der Energieextraktion beitragen.

Die vierte industrielle Revolution geht mit einer stetig wachsenden Nachfrage an Systemen zur Zustandsüberwachung (Monitoring) von Werkzeugen, Maschinen und Produktionsanlagen einher. Dabei zielen die Anforderungen oft auf nachrüstbare, wartungsfreie und von der Infrastruktur unabhängige Sensorsysteme ab. Eine lokale, unabhängige Energieversorgung, die auf adaptiven Energy-Harvesting-Technologien basiert, kann wesentlich zur Erfüllung dieser Anforderungen und somit zur Realisierung energieautarker und drahtloser Sensoranwendungen beitragen. Die Zustandsüberwachung in den Bereichen Umwelt, Infrastruktur, Transport sowie Maschinen- und Anlagenbau ist dabei eines der wichtigsten Anwendungsfelder.