Vibrometrische Untersuchungen für die entwickelten MEMS-Energy-Harvesting-Lösungen. Foto: IMMS.
Vibrometrische Untersuchungen für die entwickelten MEMS-Energy-Harvesting-Lösungen. Foto: IMMS.

IMMS erhält Best Paper Award für Arbeit zu MEMS-Energy-Harvesting-Modul

Ilmenau, 22.09.2014. Forschern des IMMS Institut für Mikroelektronik und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH wurde für den Beitrag „Eine Systemarchitektur für ein integriertes elektrostatisches MEMS-Energy-Harvesting-Modul“ auf der 14. GMM/ITG-Fachtagung „Analog 2014“ am Freitag in Hannover der Best Paper Award verliehen. Der vorgestellte Ansatz thematisiert die Entwicklung miniaturisierter Energy-Harvester, die neue Energieversorgungsoptionen für drahtlos vernetzte, energieautarke Mikrosensoren eröffnen. Er wurde von der im Juni 2012 vom IMMS ins Leben gerufenen Forschergruppe „GreenSense“ erarbeitet. In dieser erforscht und entwickelt das Institut unter Mitwirkung des Zentrums für Mikro- und Nanotechnologien und des Fachgebiets Mikromechanische Systeme der Technischen Universität Ilmenau eine modulare Technologieplattform, mit der hochkomplexe, energieautarke, multimodale Smart-Sensor-Netzwerke effizient aufgebaut und betrieben werden können. Diese werden ein breites Anwendungsspektrum eröffnen und insbesondere industrielle Produktions-, Transport- und Betriebsprozesse überwachen und regeln und diese so energieeffizienter und ressourcenschonender machen.

In ihrem Beitrag hatten die Forscher ein neues Systemkonzept für ein mikromechatronisches Energy-Harvesting-Modul vorgestellt. Es besteht aus einem elektrostatischen MEMS-Vibrations-Harvester mit zwei gegenläufig oszillierenden Arbeitskapazitäten sowie einem Hochspannungs-/Low-Power-CMOS-Frontend-IC und einer Lithium-Mikrobatterie zur Extraktion und Speicherung der gewandelten Energie. Das Modul arbeitet mit einer maximalen Spannung an den Harvester-Elektroden von bis zu 40 V und soll bei einem Eigenleistungsbedarf der Elektronik von weniger als 1 µW eine Gleichspannung von 3,8 V mit einer kontinuierlichen Ausgangsleistung im zweistelligen µW-Bereich liefern. In diesem Beitrag wurde die Topologie des Harvester-Frontends sowie die Architektur des Moduls vorgestellt.

Vortrag:

Benjamin Saft, Eric Schäfer, André Jäger, Stefan Hampl, Bianca Leistritz, Eckhard Hennig: „Eine Systemarchitektur für ein integriertes elektrostatisches MEMS-Energy-Harvesting-Modul“, 14. GMM/ITG-Fachtagung „Analogschaltungen im Systemkontext“ (Analog 2014), Hannover, 18.09.2014.

Weitere Informationen zur Veranstaltung:

http://conference.vde.com/analog2014/

Das Projekt GreenSense wird gefördert durch das Thüringer Ministerium für Wirtschaft, Technologie und Arbeit aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds unter dem Förderkennzeichen 2011 FGR 0121.