MEMS双安定構造による低周波数振動に向けた静電型振動ハーベスタの設計

カテゴリ: 全国大会

論文No: 3-141

グループ名: 【全国大会】平成29年電気学会全国大会論文集

発行日: 2017/03/05

タイトル(英語): A Design of Electret Type Energy Harvester with MEMS Bi-stable Structure for Low Frequency Vibration

著者名: 山本 弘貴(サボア大学),Adrien Badel(サボア大学),Fabien Formosa(サボア大学),藤田 孝之(兵庫県立大学),神田 健介(兵庫県立大学),前中 一介(兵庫県立大学)

著者名(英語): Koki Yamamoto(University of Savoie Mont Blanc, SYMME Laboratory),Adrien Badel(University of Savoie Mont Blanc, SYMME Laboratory),Fabien Formosa(University of Savoie Mont Blanc, SYMME Laboratory),Takayuki Fujita(University of Hyogo, Graduate School of Engineering),kensuke Kanda(University of Hyogo, Graduate School of Engineering),kazusuke Maenaka(University of Hyogo, Graduate School of Engineering)

キーワード: 振動ハーベスタ|MEMS|双安定|低周波振動

要約(日本語): 近年，IoT (Internet of Things) の実現に向けた無線センサネットワークWSN (Wireless Sensor Network)の研究が行われている。WSN センサネットワークは，身の回りの環境データの取得を容易にすることを目的とする。しかしながら，超長期間環境データを収集するためには半永久的に使用可能な電源が必要不可欠である。従来のWSNセンサに用いられているコイン電池は設置環境の制約があり，また定期的な交換作業が必要となる。我々は，代替電源となるためのMEMS (Micro Electromechanical Systems)振動型ハーベスタに向けた双安定構造に関する研究を行っている。双安定構造により，非線形共振現象を用いた発電機構を実現でき，従来の単共振現象を用いたハーベスタ構造に比べ低周波数，非周期振動での発電に有利となるのが特徴である。本研究では，特に身の回りの非周期性振動の1つであるHVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) からの振動に焦点を当てている。本稿では，MEMS双安定構造の設計，および発電シミュレーションの結果を述べる。先行研究で試作評価したエレクトレットハーベスタと双安定構造を組み合わせることにより1.1 G の加速度印加で 0.48 ?Wの電力が取り出せることが分かった。

原稿種別: 日本語

PDFファイルサイズ: 431 Kバイト