Napájecí zdroj typu ENERGY HARVESTING pro autonomní bezdrátové senzory vibrací

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F75081431%3A_____%2F23%3AN0000004" target="_blank" >RIV/75081431:_____/23:N0000004 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Napájecí zdroj typu ENERGY HARVESTING pro autonomní bezdrátové senzory vibrací

Popis výsledku v původním jazyce

Jedná se o odladěnou a otestovanou variantu napájecího zdroje pro nízkoodběrové bezdrátové senzory vibrací. Zdroje typu ENERGY HARVESTING využívají všudypřítomné, nízko potenciálové zdroje energie jako například teplotní spád, rozptýlené světlo, vibrace, elektromagnetické záře apod. Tyto typy zdrojů jsou schopny střádat malé dávky energie a v případě dostatečné energie v zásobníku vytvořit krátký napájecí cyklus pro senzor. Senzor tedy pracuje v přerušovaném režimu, což v těchto případech naprosto nevadí. Napájecí zdroj bude využit pro autonomní senzory, kdy v první fázi uvažujeme o nasazení senzorů vibrací pro zjištění nestandardního chování obráběcí hlavy. Vibrace, ať už z jakéhokoliv zdroje jsou důležitou veličinou vypovídající o stavu zařízení obecně (CNC stroj, auto, …). Zdroj bude zajišťovat napájení senzorům bez nutnosti výměny baterií, nebo nabíjení akumulátorů, bezobslužně. V takovém případě je možné umístit senzory do jinak nepřístupných míst. Funkční vzorek bude využíván do konce projektu a bude následně implementován do systému adaptivní a autonomní kontroly robotizovaných výrobních pracovišť po celou dobu udržitelnosti. Napájecí modul je schopen zpracovat vstupní napětí o hodnotě minimálně 160 mV. Je nutné, aby byl zdroj energie schopen dodat alespoň 0.07 A, z důvodu správně funkce obvodu. Maximální dostupná naakumulovaná energie je 3.9 Ws s tím, že výstupní napětí bude programově volitelné v rozmezí 3.3 V až 5.1 V. Doba nabíjení 0.55 F kondenzátoruje cca v průměru 8.5 minut. Tato doba se může lišit v závislosti na vstupních energetických poměrech. Prototyp je napájen ze solárního článku 52x52 mm, který byl zvolen s ohledem na množství světla v dané oblasti výrobního procesu, řídícího obvodu a externího spínacího členu. Má průmyslové upotřebení hlavně v oblasti senzoriky v oblastech bez dostupnosti síťové napájecí energie a dále v místech, kde jsou jen velmi obtížné servisní zásahy.

Název v anglickém jazyce

ENERGY HARVESTING power supply for stand-alone wireless vibration sensors

Popis výsledku anglicky

This is a debugged and tested variant of the power supply for low consumption wireless vibration sensors. ENERGY HARVESTING type sources use ubiquitous, low-potential energy sources such as temperature drop, scattered light, vibrations, electromagnetic radiation, etc. These types of sources are able to store small amounts of energy and, if there is enough energy in the reservoir, create a short power cycle for the sensor. So the sensor works in intermittent mode, which is absolutely fine in these cases. The power supply will be used for autonomous sensors, when in the first phase we are considering the deployment of vibration sensors to detect non-standard behavior of the machining head. Vibrations, whether from any source, are an important quantity indicating the state of equipment in general (CNC machine, car, ...). The source will provide power to the sensors without the need to replace the batteries or charge the accumulators, unattended. In this case, it is possible to place the sensors in otherwise inaccessible places. The functional sample will be used until the end of the project and will subsequently be implemented into the system of adaptive and autonomous control of robotic production workplaces throughout the sustainability period. The power supply module is capable of processing an input voltage of at least 160 mV. It is necessary that the power source is able to supply at least 0.07 A, for the correct functioning of the circuit. The maximum available accumulated energy is 3.9 Ws, with the output voltage being program selectable in the range of 3.3 V to 5.1 V. The charging time of the 0.55 F capacitor is approximately 8.5 minutes on average. This time may vary depending on the input power conditions. The prototype is powered by a 52x52 mm solar cell, which was chosen with regard to the amount of light in the given area of ​​the production process, the control circuit and the external switching element. It has industrial use mainly in the field of sensors in areas without the availability of mains power and also in places where service interventions are only very difficult.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20200 - Electrical engineering, Electronic engineering, Information engineering

Projekt

<a href="/cs/project/EG20_321%2F0025077" target="_blank" >EG20_321/0025077: Pokročilá diagnostika a adaptivní autonomní systémy kontroly a měření u robotizovaných výrobních pracovišť</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

202304

Číselná identifikace

202304

Technické parametry

Napájení: FV článek 52x52 mm /0,15 V/0,3 A Materiál:RF-4, zlacené plochy PCB Výstupní napětí: 5,0V Kapacita sběrného kondenzátoru: 1,0 F/5,5V Záložní zdroj: 3,0 V lithium primary bat.

Ekonomické parametry

Jedná se o průběžný výsledek, jehož cena je těžko odhadnutelná. Vychází z množství prototypů, které byly realizovány předtím a finální varianta je tedy evolucí předchozích pokusů a simulací. Výsledek nebude komerčně využit samostatně, nicméně může být v případě specifického požadavku ze strany průmyslu. Slouží jako výchozí bod pro další výzkum a vývoj. V případě komercializace je možné vycházet z ceny prototypu 18 000,- při kusové výrobě.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

25165020

Název vlastníka

MOTOR JIKOV Strojírenská a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—