Los recolectores de energía no necesariamente tienen sentido en todas las aplicaciones en las que se pueden reemplazar las baterías. La tecnología de las baterías avanza continuamente y los volúmenes alcanzados han alcanzado precios con los que los recolectores no pueden competir. Sin embargo, este no es siempre el caso. La recolección de energía es adecuada para nichos de mercado donde no es posible reemplazar la batería. Operar el sensor de forma continua o en un entorno inaccesible es costoso e incluso puede hacer que el reemplazo de una batería agotada sea imposible.
Los recolectores de energía no necesariamente tienen sentido en todas las aplicaciones en las que se pueden reemplazar las baterías. La tecnología de las baterías avanza continuamente y los volúmenes alcanzados han alcanzado precios con los que los recolectores no pueden competir. Sin embargo, este no es siempre el caso. La recolección de energía es adecuada para nichos de mercado donde no es posible reemplazar la batería. Operar el sensor de forma continua o en un entorno inaccesible es costoso e incluso puede hacer que el reemplazo de una batería agotada sea imposible.
Sensor Inalámbrico Autónomo IMEC
El enfoque de IMEC aborda este problema tanto desde el lado del consumo de energía como desde el lado de la generación de energía. En cuanto al consumo de energía, IMEC está desarrollando micromódulos que minimizan el consumo de energía. En el lado de la generación de energía, se han adoptado enfoques para desarrollar recolectores de energía microfabricados en combinación con componentes de almacenamiento de energía. Su autonomía permite que dichos sensores inalámbricos funcionen casi indefinidamente sin preocuparse por cargar baterías o conectarse a la red eléctrica.
recolector de energía micromecanizado
Los transductores piezoeléctricos de tamaño micro han mostrado hasta ahora los mejores resultados en IMEC. Consiste en un voladizo con una o más capas piezoeléctricas intercaladas entre electrodos de metal que forman un condensador. Una masa sísmica en la punta del voladizo captura las vibraciones de la máquina a la que está unida la cosechadora.
El nuevo recolector de vibraciones de IMEC consta de un electrodo de Pt, una capa piezoeléctrica de AIN (las primeras versiones usaban PZT) y un capacitor piezoeléctrico formado por un electrodo de Al en la parte superior.
La cosechadora resultante proporciona energía que se ha mejorado continuamente durante los últimos años de desarrollo. Con los niveles de potencia actuales, los recolectores de IMEC ya son lo suficientemente potentes como para recolectar energía en frecuencias significativas para impulsar sensores inalámbricos simples que transfieren intermitentemente las lecturas del sensor a un maestro. Este es el caso de los sistemas de control de la presión de los neumáticos (TPMS). Desarrollado en IMEC.
Los TPMS se están convirtiendo en equipo estándar en vehículos nuevos. Un problema particular que debe abordarse en este tipo de aplicación se relaciona con el hecho de que el cosechador de vibraciones debe optimizarse para las vibraciones disponibles a la mayoría de las velocidades. Los módulos también deben soportar cientos de gramos de impacto, lo que requiere sensores y componentes altamente confiables.
generador termoelectrico para vehiculo
La cosecha de energía termoeléctrica nunca ha sido alabada por su eficiencia (el máximo teórico supera el 20%, pero en la práctica solo se han alcanzado unos pocos puntos porcentuales). Sin embargo, en ciertos casos en los que se logra una diferencia de temperatura suficientemente grande, se puede suponer una potencia de salida adecuada. Un ejemplo interesante relacionado con la automoción es la recogida de calor residual en los tubos de escape, donde las temperaturas pueden alcanzar cientos de grados.
La recuperación del calor residual mediante generadores termoeléctricos (TEG) es, por tanto, otra aplicación interesante en el entorno de la automoción, con empresas como Volkswagen y BMW realizando investigaciones en esta área. BMW desarrolló un vehículo prototipo equipado con un TEG con una potencia de 200 W en 2007 y demostró un TEG de 300 W en 2009. Este año se instalará un TEG de 500 W en un prototipo BMW X6 en un proyecto financiado por el Departamento de Energía de EE. UU. BMW ha liderado el desarrollo del TEG para aplicaciones automotrices en colaboración con varios socios de desarrollo (como NASA-JPL) de institutos de investigación e industria. También en 2009, Volkswagen desarrolló el TEG, que ofrece 300 W de salida mientras se conduce por carretera, lo que reduce las cargas mecánicas y el consumo de combustible. Consumo reducido en un 5%.
Berner Fachhochschule e investigadores del grupo de servicios de investigación suizo EMPA propusieron un generador termoeléctrico para la recuperación de calor residual de vehículos integrado en el silenciador en lugar de instalarse como una unidad TEG separada en la línea de escape.
Este tipo de tecnología también tiene sentido para los vehículos híbridos que combinan un motor de combustión interna y un motor eléctrico, pero un vehículo completamente eléctrico no tiene un motor de combustión interna, por lo que este tipo de tecnología no es compatible, y en los EV hay una temperatura diferencia no existe. Tan alto como la ubicación del escape.
Para obtener más información sobre la integración de recolectores de energía en los automóviles, únase a nosotros en Energy Harvesting Europe los días 21 y 22 de junio de 2011 en Múnich, Alemania. Demostraciones y presentaciones de BMW TEG sobre motores IMEC, resultados de investigación de la Universidad Tecnológica de Eindhoven, avances en generación termoeléctrica y recopilación de vibraciones de Marlow Industries y Fraunhofer IKTS son solo algunos de los puntos destacados del evento.
Para obtener más información, visite www.idtechex.com/Munich.
Para obtener información sobre este evento o para solicitar un pase de prensa, comuníquese con Cara Harrington en [email protected].
evento:
- Energy Harvesting and Storage Europe 2011 | 20-23 de junio | Múnich, Alemania | www.IDTechEx.com/Munich
- Wireless Sensor Networks & RTLS Europe 2011 | 20-23 de junio | Múnich, Alemania | www.IDTechEx.com/Munich
- El futuro de los vehículos eléctricos en Europa 2011 | 28 y 29 de junio | Stuttgart, Alemania | www.IDTechEx.com/evEurope
- RFID Europe 2011 | 27 y 28 de septiembre | Cambridge, Reino Unido | www.IDTechEx.com/RFIDeurope
Recolección y almacenamiento de energía EE. UU. 2011 | 15 y 16 de noviembre | Boston, MA | www.IDTechEx.com/Boston - Wireless Sensor Networks and RTLS USA 2011 | 15 y 16 de noviembre | Boston, MA | www.IDTechEx.com/Boston
- Electrónica impresa y fotovoltaica EE. UU. 2011 | 30 de noviembre al 1 de diciembre | Santa Clara, CA | www.IDTechEx.com/peUSA