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エネルギー・ハーベスティングを基礎から学ぶ本連載。第5回は、発電デバイスを実現する技術として振動発電と熱電発電を中心に取り上げ、その特徴、設計に必要となるデータの取り方、評価方法などを解説する。 (本誌)

 発電デバイスの設計の出発点は、設置環境に合わせて発電技術を選択することだ。環境によっては、光や温度差、振動などさまざまなエネルギー源を利用でき、どれを選ぶかというぜいたくな悩みとなる場合もある。逆に、トンネルの中で光も温度差も振動も乏しい環境など、厳しい条件に悩む場合もある。

 まずは、発電デバイスを設置したい環境中にエネルギーがどの程度あるかを測定する必要がある。照度や加速度、温度などのほか、電波で発電するならどれくらいの通信周波数が使われているのかを測定する。

 無線センサ・ノードは、一度取り付けたらメンテナンスなしで動き続けてほしい。このため、長期間安定したエネルギーが存在するかどうかも重要になる。例えば振動発電では、ものによっては季節変動や経年変化で固有振動数がずれることがあり、長期的に確実にエネルギーを得ることが難しい場合もある。