Batteriløs elektronik – Råd til at komme i gang med at realisere energy harvesting
Batteriforbrug i verden – statistik
Med udbredelsen af flere og flere smarte produkter, intenet of things og wearable gadgets i mange afskygninger bliver behovet for skift og opladning af batteri kun større og større. Skidt for brugsoplevelsen og værre for miljøet. Derfor ser mange i retningen af batteriløse løsninger, hvor der høstes energi fra omgivelserne gennem lys, bevægelser, temperaturgradienter eller radiofrekvenser.
Af Johan Pedersen
Sweet-spot i mikrowatt – milliwatt området
Energy harvesting er særligt relevant for produkter, der har lavt energiforbrug i omegnen af 100 µW – 5 mW, da mange energy harvesting teknologier ligger i en energidensitet på 100 µW/cm som set i fig. 1.
Et standard knapcellebatteri CR2032 kan levere i 1 mW i mere end 45 timer, men når man kommer ned i et forbrug på få µW, hvor knapcellebatteriet kan holde 2-4 år, så er det i mange tilfælde ikke rentabelt at benytte energy harvesting, hvis et batteri kan holde produktets levetid ud.
Med solcellen udendørs som forbillede har mange store forventninger til andre teknologiers performance, som ofte dog opererer på helt andre energimæssige vilkår. Solen er vores mest energitætte kilde og kan derfor ikke matches.
De primære barrierer
Barriererne, der skal overkommes for at realisere batteriløse løsninger, er flere. For en virksomhed, der har et batteridrevet produkt, kan det være svært at vurdere potentialet for energy harvesting.
Omkringværende miljø og praktiske omstændigheder betyder alt
Hvor meget lys er der egentlig på væggen i kontoret eller ved maskinen i produktionshallen, ved hvilke frekvenser forekommer vibrationerne på motoren, og hvor stor en temperaturgradient er der egentlig mellem det varme vandrør og den omgivende luft. Dette er man nødt til at vide, før man kan vurdere, om der er potentiale for at lave sit produkt selvforsynende med energi. Ligeledes skal det vurderes, hvordan energy harvesting generatorteknologierne virker i praksis i modsætning til datablade, som opgiver peak ydelser under perfekte forhold, men som sjældent holder i den virkelige verden.
