世界最高効率の環境発電型小型電源モジュールを~産業分野のワイヤレスセンサーネットワーク構築に新たな価値を提供する~

  • 2014年7月23日
  • オムロン株式会社

オムロン株式会社(本社:京都市下京区、代表取締役社長:山田義仁)は、Stichting IMEC Nederland(本部:オランダ アイントホーフェン市、統括責任者:Bert Gyselinckx、以下imec社)との共同開発により、微小な環境振動エネルギーから高効率に発電し、直流電源化する世界最高効率(2014年7月 当社調べ)の小型電源モジュールを開発しました。

近年、産業分野では、あらゆる設備や機器にセンサーを搭載しインターネットにつなぐ 'Internet of Things (IoT)' の実現に向け、各種のデータを収集できる自立型ワイヤレスセンサーに注目が集まっており、センサーなどの電子部品の小型化・低消費電力化と共に、それらへの電源供給が大きな課題となっています。こうした中、本モジュールは、当社のエレクトレット振動発電デバイスとimec社のパワーマネジメントIC技術を組み合わせることにより、μWレンジの振動エネルギーを世界最高効率でセンサーの駆動電圧に変換し、充電することを可能にしました。また、5cm×6cm、(※1) 15.4gと小型軽量で出力電圧の選択を1.5Vから5Vの範囲で設定できるため、産業分野から消費財分野までの広範囲なアプリケーションに対応でき、アクセスの難しい場所でのセンサー用電源としての活用が容易になります。

当社は現在、加速度センサーや温度センサーなどの電源として一部の顧客やセンサーメーカーなどに本モジュール(※2)を提供し、プレス加工機などにおけるモーターの振動を電力に変換して経年変化による設備の故障や部品破損を安定的に監視・診断するための実験を行っています。

imec社の主任研究員René Elfrink氏は、今回の開発成果について次のように述べています。「身の回りで使われずに捨てているエネルギーを回収して得られる電力は自立型ワイヤレスセンサーの電源として理想的です。電源ケーブルの引き回しや電池交換が不要で、メンテナンスフリーなワイヤレスセンサーシステムの構築が実現可能となります。昨今の振動発電型電源モジュールが非常に大きく重いのに対し、オムロンの高信頼性エレクトレット振動発電デバイスと我々のパワーマネジメント技術のコラボレーションは、極めて小型の電源モジュール設計を実現し、アクセスの難しい場所への導入を可能とします。」

また、当社の技術・知財本部 価値創新推進室 室長 内田大道は次のように述べています。「生産現場に存在する環境振動は多様で変動も起こります。いかなる環境でも我々のエレクトレット振動発電デバイスはごく微量ながら電気エネルギーを生み出しますが、従来、そのままでは "安定的な直流電源" として活用することは出来ませんでした。そこで我々は、エレクトレット振動発電デバイスに最適なパワーマネジメント技術を探し、最も優れた技術を持つ協創相手としてimec社を見出しました。imec社と共同開発した電源モジュールは、小型、低消費電力ワイヤレスセンサー、特に設備管理や故障検知システムのような産業向けセンサーネットワークとしての要求項目を満たしています。」

本モジュールは、2014年7月23日より東京ビッグサイトで開催される "TECHNO-FRONTIER 2014" に、デモンストレーションとして展示します。

当社は、センシング&コントロール技術をコアコンピタンスに、社会的課題の解決につながる価値の創造に取り組んでおり、当社独自のエレクトレット振動発電デバイスを用いた本モジュールは、産業分野における各種の自動化や設備の状態モニタリングに対し、新たな価値を提供します。

  • ※1 5cm×6cmはプロトタイプのサイズです。同性能で最大2cm×2cmまで小型化することが可能です。
  • ※2 本モジュールは、低消費センサーシステムのデューティーサイクル制御のためにON/OFF信号端子を有します。

オムロン株式会社について

オムロン株式会社は、独自のセンシング&コントロール技術を中核としたオートメーションのリーディングカンパニーとして、制御機器、電子部品、車載電装部品、社会インフラ、ヘルスケア、環境など多岐に渡る事業を展開しています。1933年に創業したオムロンは、いまでは全世界で約38,000名の社員を擁し、110を超える国や地域で商品・サービスを提供しています。詳細については、https://www.omron.com/jp/ja/ をご参照ください。

imec社について

imecはナノエレクトロニクスの研究に関して世界をリードする独立した研究機関です。imecは、ICT(情報通信技術)、ヘルスケア、エネルギーの分野で世界的なパートナーシップを持ち、その革新的な能力で、科学的知見を高めています。imecは、産業界と結びついたテクノロジーソリューションを提供しています。独特なハイテク環境を備え、世界トップクラスの技術力で、持続可能な社会におけるより良い生活のための基礎技術開発を行っています。imecの本部はベルギーのルーベン市にあり、オランダ、台湾、米国、中国、インド、日本に支所があります。imecのスタッフは2,080名以上(駐在研究員、客員研究員約670名以上を含む)です。imecの2012年の歳入は約3.2億ユーロです。imecに関するさらに詳細な情報は、http://www.imec.be でご覧いただけます。

imecは、下記の会社の登録商標です。IMEC International ("stichting van openbaar nut" として、ベルギーの法律で設定された法人、imec Belgium (IMEC VZWとしては、フランダース政府によってサポートされる)、imec the Netherlands (Stichting IMEC Nederlandとしては、Holst Centreの一部は、オランダ政府によってサポートされています)、imec Taiwan (IMEC台湾の会社)、imec China (IMECマイクロエレクトロニクス(上海)有限公司)、imec India(Imecインディアプライベートリミテッド)。

参考資料
  1. 環境発電型小型電源モジュールの外観
    環境発電型小型電源モジュール

報道関係者からのお問い合わせ先
オムロン株式会社
コーポレートコミュニケーション部 担当:横田
〒600-8530 京都市下京区塩小路通堀川東入
TEL: 075-344-7175

PDFファイルをご覧いただくには、Adobe Readerが必要です。Adobe Readerはアドビシステムズ株式会社より無償配布されています。