Keine Batterien erforderlich: Entwicklung von Geräten zum Sammeln von Energie

3D Ultrasonic Tomography

Auf der Suche nach nachhaltigen Energielösungen bringen Technologieunternehmen neue, gefragte Produkte mit Energiegewinnungssystemen auf den Markt, die unsichtbare Wellen in der Umgebung in wertvolle elektrische Energie umwandeln. Promwad setzt diese Technologie zur Energiegewinnung ein und unterstützt seine Kunden bei der Umstellung auf grüne Energie. 

Durch das Erfassen und Umwandeln verschiedener Energieformen in Elektrizität bieten Geräte zur Energiegewinnung eine Alternative zu traditionellen Energiequellen und entsprechen dem globalen Trend zu einem nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Verbrauch. Mit dieser Technologie können Geräte mit geringem Stromverbrauch betrieben werden, die nur gelegentlich eingeschaltet werden, wie z.B. verschiedene Sensoren und Fernbedienungen. 

Im Kern nutzt die Energy-Harvesting-Technologie die uns umgebende Energie - Licht, thermische Gradienten, kinetische Bewegungsenergie oder Hochfrequenz (HF)-Wellen. Unsere Ingenieure sind bereit, mit der Entwicklung von Geräten zu beginnen, die auf RF Energy Harvesting basieren, sowie von Geräten, die in Zukunft Solar- und Vibrationsenergie nutzen.

Betrachten wir RF-Wellen, um zu verstehen, wie energiesammelnde Geräte funktionieren: 

  1. Die Antenne fängt Radiofrequenzenergie aus der Umgebung in Form von elektromagnetischen Wellen auf, die von verschiedenen Quellen ausgestrahlt werden (Mobilfunkmasten, TV-Sendungen, Radios, WLAN-Router und andere drahtlose Geräte). 

Die aufgefangenen RF-Wellen werden in Gleichstrom (DC) umgewandelt, und ein Energieverwaltungssystem reguliert die gewonnene Energie, um das Gerät zu betreiben, oder speichert sie in einer Batterie oder einem Kondensator für die spätere Verwendung.

Pavel Moroshek

"RF-Energy Harvesting ist eine neue Generation von kostenloser und grüner Energie. Durch die Nutzung von Umweltenergie können Sie herkömmliche Batterien in Geräten mit geringem Stromverbrauch ersetzen, die Energieeffizienz verbessern und den Bedarf an Netzteilen verringern.

Durch die Verlängerung des Lebenszyklus von Geräten und die Vermeidung von Wegwerfbatterien trägt die Nutzung von RF-Energie auch dazu bei, die Umweltauswirkungen von Elektronikschrott zu reduzieren", 

sagte Pavel Moroshek, Leiter der Abteilung für eingebettete Dienste bei Promwad.

Das RF-Energy-Harvesting-System fängt Energie aus der Luft ein und hält Hausgeräte am Leben, selbst wenn herkömmliche Energiequellen ineffizient werden. Es hat auch den entscheidenden Vorteil, dass es die gesammelte Energie in Kondensatoren für den Kurzzeitbetrieb oder in wiederaufladbaren Batterien für den Langzeitbetrieb speichern kann.

Anwendungsbereiche und weitere Beispiele für RF-Harvesting-Geräte

RF-Energie-Harvesting ist nicht nur in Privathaushalten und Haushaltsgeräten anwendbar, sondern auch in industriellen Betrieben, landwirtschaftlichen Einrichtungen, Fabriken, Anlagen und Smart-City-Umgebungen. 

Hier sind nur einige Beispiele für diese Geräte im Bereich der Unterhaltungselektronik: 

  • Drahtlose Schalter und Steuerungen für Smart Homes nutzen RF-Energie-Harvesting, um Beleuchtungssysteme, Haushaltsgeräte und Sicherheitsgeräte zu betreiben. 
  • Wearable Devices (Fitness-Tracker und Smartwatches) können die Akkulaufzeit verlängern und den Benutzerkomfort erhöhen.

 

 principles of the ultrasonic 3D tomograph

Ein drahtloser Sensor des Smart-Home-Systems

 

Und so kann die Technologie in der Fertigung und in der städtischen Infrastruktur angewendet werden: 

  • Intelligente RF-Energiesensoren für die Landwirtschaft werden in landwirtschaftlichen Feldern platziert, um Bodenfeuchtigkeit, Temperatur und Nährstoffgehalte zu überwachen. Sie nutzen RF-Energie aus nahegelegenen Mobilfunknetzen oder drahtlosen Kommunikationssystemen, um sich selbst mit Strom zu versorgen.
  • Infrastrukturüberwachungssensoren für Smart Cities, die in Brücken, Gebäuden und Straßen eingebaut sind, verwenden RF-Energie, um die strukturelle Integrität zu überwachen. Sie erfassen und übertragen Daten über Vibrationen, Belastungen und Risse und beziehen ihre Energie aus städtischen RF-Quellen. 
  • Umweltmessstationen sammeln Daten über Luftqualität, Strahlungsniveaus und Wetterbedingungen.

Fortschritte in den Energy-Harvesting-Technologien stellen einen vielversprechenden Schritt für nachhaltige und autonome Energielösungen dar. Promwad hat bereits damit begonnen, mit RF-Harvesting zu arbeiten und kann unseren Kunden einen vollständigen Zyklus von Dienstleistungen anbieten: die Entwicklung eines Geräts von Grund auf, einschließlich Hardware-Design, Software und Fertigung, sowie die Implementierung dieser Technologie in bestehende Produkte. 


Wenn Sie ein Projekt in Angriff nehmen möchten, das die neuesten Entwicklungen im Bereich der Energiegewinnung erforscht, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung, um Ihre Ideen zu diskutieren!