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MicroGen Systems出货MEMS能量收集器样品
2011-11-26 15:31:26   来源:微迷   评论:0   点击:

MEMS能量收集器开发商MicroGen目标是将他们的技术集成到现有的发电子系统中。MicroGen目前出货工程样品给一些生产无线传感器节点的公司。

从振动的MEMS器件中收集大量有用的能量是一个不小的挑战,而且还需要一套电源子系统使得收集的能量易于使用。

旨在开发全新MEMS应用的公司,可能无法依靠系统制造商来解决如何将新器件集成到成品中的问题。MEMS能量收集器开发商MicroGenSystems目标是将他们的技术集成到现有的发电子系统中。集成了他们的小型、低成本MEMS能量收集器的可充电电池、电源管理芯片和超低功耗PF单元——子系统需要所有这些核心元件来实现供电和连接无线传感器网络节点。

能量收集器供应商旨在将其产品集成到无线传感器节点子系统中,该系统主要由薄膜可充电电池和双电层电容器供应商提供,如Infinite Power Solutions、Cymbet Corporation和Advanced Linear Devices。

MicroGen目前出货工程样品给一些生产无线传感器节点的公司,演示板由生产充电薄膜电池的IPS、生产电源管理芯片的Maxim和生产低功耗RF器件的Texas Instruments联合开发,为传感器节点供应商集成他们自己的传感器做好准备。“功耗问题一直困扰着无线传感器网络产业,”MicroGen创始人、董事长兼CTO Robert Andosca认为,“不过可以欣喜地看到该产业中很多问题都已经解决,IPS公司的邮票大小的电池能够通过收集的能量进行反复充电,并且损耗非常少。如今新一代低功耗RF芯片已经将无线传输的功率损耗降低到50μW。”

“一个庞大的市场即将出现,很可能是胎压监测系统(TPMS),”Andosca说,“该系统内部使用的电池仅能维持3-5年,然后就需要更换整个TPMS,非常昂贵,一些供应商已经接触了我们,需求更长久的解决方案。”当欧盟在2012年开始授权设备时,就要求TPMS OEM厂商也能管理耗尽的电池,有效控制电池问题。“TPMS供应商现在就需要能量收集器,”Andosca说,“他们还没有找到一个可行的方案来解决电池问题。但他们知道MEMS工作原理,并看到其成本优势。”

从微小的MEMS器件中获取能量一直是个问题,但是MicroGen声称,通过无线传感器节点监测,1cm2大小的器件(能量收集器)可从工业电气设备(振动加速度约0.5g、频率60Hz)中获得200μW能量。该器件由一个芯片大小的悬臂梁和末端质量块组成,其振动时,氮化铝压电层将机械应力转换成电能。

    MEMS能量收集器

图1 MEMS能量收集器    

Andosca说,氮化铝的压电效应高于常用的PZT材料10-12倍,在康奈尔大学研发中心,通过简单的设计使得共振频率控制在50-250Hz中心频率±2Hz内,那么在MEMS代工厂中进行大量生产时会控制的更好。

“大批量生产会使我们的成本下降到不足1美元,但是你需要足够多的财力来获得那么大的量,”Andosca说,“尽管这会花一段时间和金钱,不过我们相信我们的技术降低了成本,对无线传感网产业是非常有利的。”

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