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Batteriefreie Systeme? Neuer MIT-Chip

Batteriefreie Systeme? Neuer MIT-Chip

Ein Paar smarte Wissenschaftler am Massachusetts Institute of Technology haben einen neuen Chip designed, der ganz ohne Batterie als Stromversorgung auskommt.

Der Chip braucht weder eine Stromversorgung per Kabel, noch eine Batterie als Energiespeicher. Stattdessen nutzt er direkt eine Reihe von frei verfügbaren Energieressourcen wie Hitze, Sonnenlicht und Umgebungsvibrationen um sich selbst zu versorgen.

Im IEEE Journal of Solid-State Circuits von MIT Professor Anantha Chandrakasan beschrieben sind die Ziele der Forschungsgruppe: Einen Chip mit mehreren Energiequellen und hoher Effizienz in einem Einzelgerät zu erreichen.

Das Konzept des "Energy Harvesting", sprich der Energieernte aus Umgebungsquellen, ist heutzutage eine Realität geworden, so Chandrakasan.

Hier der Abstract für Elektrotechnikbewandte:
"A platform architecture combining energy from solar, thermal, and vibration sources is presented. A dual-path architecture for energy harvesting is employed that has a peak efficiency improvement of 11%–13% over the traditional two-stage approach. The system implemented consists of a reconfigurable multi-input, multi-output switch matrix that combines energy from three distinct energy-harvesting sources–photovoltaic, thermoelectric, and piezoelectric. The system can handle input voltages from 20 mV to 5 V and is capable of extracting maximum power from individual harvesters all at the same time utilizing a single inductor. A proposed time-based power monitor is used for achieving maximum power point tracking for the photovoltaic harvester. This has a peak tracking efficiency of 96%. The peak efficiencies achieved with inductor sharing are 83%, 58%, and 79% for photovoltaic boost, thermoelectric boost, and piezoelectric buck-boost converters, respectively. The switch matrix and the control circuits are implemented on a 0.35-$mu{hbox {m}}$ CMOS process."

Entgegen traditioneller Systeme mit einem Pfad, nutzt der Chip die "Dual-Path Architecture". Statt mit den Stromquellen einen Energiespeicher aufzuladen gibt es zusätzlich die Möglichkeit der direkten Stromzufuhr. Da der Chip mit seinen multiplen Energiequellen praktisch autark laufen kann, ist der direkte Weg effizienter.

via inhabitat


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