Unidade de Xestión da Enerxía de Propósito Xeral para Múltiples Fontes de Recolección de Enerxía do Ambiente
No proxecto RTI2018-097088-B desenvolvemos unha célula solar de 1 mm2 e unha unidade de xestión de enerxía (PMU) no mesmo substrato para elevar a voltaxe colleitada por encima de 1,1 V para alimentar dispositivos vestibles ou implantables. A célula solar no chip e a PMU fabrícanse en tecnoloxía CMOS estándar de 0,18 μm, cun factor de forma de 1,575 mm2 . Os resultados experimentais demostran que a PMU é capaz de arrincar a partir dunha potencia colleitada de 2,38 nW sen ningún tipo de sinal de arranque ou control externo e pode manexar unha potencia de ata μW cun seguimento continuo e bidimensional do punto de máxima potencia (MPPT) que funciona en modo de lazo aberto.
O grupo de investigación recibiu un proxecto de Proba de Concepto da convocatoria "Acelerador de Transferencia" da Universidade de Santiago de Compostela para realizar un estudo de mercado que permitise analizar os nichos máis interesantes nos que a tecnoloxía de captación de enerxía tería un maior impacto. Grazas a este proxecto, unha consultora contratada para desenvolver o devandito estudo de mercado, identificou varios verticais, sendo o transporte e a loxística xunto coa industria 4.0 e a domótica posibles entradas ao mercado do noso produto.
A través de varias entrevistas con empresas que traballan no campo dos sistemas de recolección de enerxía chegamos á conclusión de que as solucións máis estendidas baséanse en compoñentes discretos que se combinan para cultivar algún nodo IoT. O sistema proposto vai máis aló ao proporcionar un recolector de enerxía totalmente CMOS. En palabras dalgunhas das empresas, este traballo é un produto de dúas xeracións por diante do produto que venden actualmente. Por tanto, a tecnoloxía proposta sería un produto moi innovador no crecente mercado do IoT.
A tecnoloxía atópase actualmente nun TRL-4 xa que foi probada en condicións de laboratorio e o obxectivo deste proxecto de proba de concepto é amplialo a un TRL5-6 desenvolvendo un produto precomercial que cumpra cos requisitos de potencia dun rango máis amplo de dominios de aplicación.
A novidade deste traballo radica na combinación de técnicas de deseño de moi baixo consumo cunha unidade de xestión da enerxía que permite utilizar varias fontes de enerxía, así como diferentes tensións de saída reguladas, consumindo a menor cantidade de enerxía posible. Este enfoque innovador permitirá desenvolver un produto de alta gama que combina a eficiencia enerxética e a versatilidade no número e tipos de fontes de enerxía utilizadas, así como nas condicións de carga.
Este proxecto con referencia PDC2022-133933-C32 foi financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 e pola Unión Europea "NextGeneration EU"/PRTR.
Proxecto
/research/projects/unidade-de-xestion-da-enerxia-de-proposito-xeral-para-multiples-fontes-de-recoleccion-de-enerxia-do-ambiente
<p>No proxecto RTI2018-097088-B desenvolvemos unha célula solar de 1 mm2 e unha unidade de xestión de enerxía (PMU) no mesmo substrato para elevar a voltaxe colleitada por encima de 1,1 V para alimentar dispositivos vestibles ou implantables. A célula solar no chip e a PMU fabrícanse en tecnoloxía CMOS estándar de 0,18 μm, cun factor de forma de 1,575 mm2 . Os resultados experimentais demostran que a PMU é capaz de arrincar a partir dunha potencia colleitada de 2,38 nW sen ningún tipo de sinal de arranque ou control externo e pode manexar unha potencia de ata μW cun seguimento continuo e bidimensional do punto de máxima potencia (MPPT) que funciona en modo de lazo aberto.</p><p>O grupo de investigación recibiu un proxecto de Proba de Concepto da convocatoria "Acelerador de Transferencia" da Universidade de Santiago de Compostela para realizar un estudo de mercado que permitise analizar os nichos máis interesantes nos que a tecnoloxía de captación de enerxía tería un maior impacto. Grazas a este proxecto, unha consultora contratada para desenvolver o devandito estudo de mercado, identificou varios verticais, sendo o transporte e a loxística xunto coa industria 4.0 e a domótica posibles entradas ao mercado do noso produto.</p><p>A través de varias entrevistas con empresas que traballan no campo dos sistemas de recolección de enerxía chegamos á conclusión de que as solucións máis estendidas baséanse en compoñentes discretos que se combinan para cultivar algún nodo IoT. O sistema proposto vai máis aló ao proporcionar un recolector de enerxía totalmente CMOS. En palabras dalgunhas das empresas, este traballo é un produto de dúas xeracións por diante do produto que venden actualmente. Por tanto, a tecnoloxía proposta sería un produto moi innovador no crecente mercado do IoT.</p><p>A tecnoloxía atópase actualmente nun TRL-4 xa que foi probada en condicións de laboratorio e o obxectivo deste proxecto de proba de concepto é amplialo a un TRL5-6 desenvolvendo un produto precomercial que cumpra cos requisitos de potencia dun rango máis amplo de dominios de aplicación.</p><p>A novidade deste traballo radica na combinación de técnicas de deseño de moi baixo consumo cunha unidade de xestión da enerxía que permite utilizar varias fontes de enerxía, así como diferentes tensións de saída reguladas, consumindo a menor cantidade de enerxía posible. Este enfoque innovador permitirá desenvolver un produto de alta gama que combina a eficiencia enerxética e a versatilidade no número e tipos de fontes de enerxía utilizadas, así como nas condicións de carga.</p><p>Este proxecto con referencia PDC2022-133933-C32 foi financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 e pola Unión Europea "NextGeneration EU"/PRTR.</p> - Paula López Martínez, Víctor Manuel Brea Sánchez - Fernando Rafael Pardo Seco, Diego Cabello Ferrer, Daniel García Lesta, Óscar Pereira Rial
projects_gl