Energy Harvesting

Batterielose Funktechnik senkt Produktionskosten in der Industrie

| Autor / Redakteur: Frank Schmidt / Reinhold Schäfer

Im Vergleich zum Vorgängerprodukt bietet der ECO 200 eine maximale Zyklenanzahl, eine verbesserte Wirkung bei der Energiewandlung und eine kompaktere Baugröße. Mit einem Gewicht von 8 g und einer Bauhöhe von 7 mm lässt sich der Wandler auch in leichten, flachen Geräten unterbringen. Die typische Betätigungskraft in Höhe von 3,5 N kann per Hand leicht erbracht und, wenn nötig, in der Gesamtkonstruktion weiter reduziert werden.

Anzahl der Schaltzyklen hängt von der Präzision der Anregung ab

Die Anzahl der Schaltzyklen, die der Wandler bietet, hängt von der Präzision der Anregung ab. Bei den maximal erlaubten Schaltwegen von 1,2 mm werden typisch mehr als 300.000 Schaltzyklen absolviert. Bei kleineren Schaltwegen (der Wandler schaltet schon spätestens nach einem Federhub von 0,7 mm) sind deutlich mehr als eine Million Schaltzyklen typisch. Damit lässt sich ein Schalter über mehr als 25 Jahre täglich 100 Mal betätigen.

Mit einer Energiemenge von 120 µWs bei einer stabilisierten Spannung von 2 V und dem passenden Funkmodul PTM 330 ist es möglich, pro Betätigung drei Funktelegramme über eine Entfernung von bis zu 300 m im Freifeld beziehungsweise 30 m im Gebäudeinneren zu übertragen. Die Energiewandlung funktioniert in beide Betätigungsrichtungen. Auch die Rückbewegung liefert wieder einen Energiepuls und ermöglicht so das Aussenden von Start/Stop-Signalen, mit denen Funktionen, wie beispielsweise eine Torsteuerung, realisierbar sind.

Kabelbaumproduktionskosten fast um die Hälfte senken

Aktuell gibt es bereits Produkte, welche die neue Generation der Energiewandler in Kombination mit dem batterielosen Funkmodul einsetzen. Für die Automobilproduktion hat beispielsweise das Unternehmen SEMD eine Methode für eine verdrahtungsfreie Kabelbaumprüfung entwickelt (Bild 3). Dabei werden für die Prüfung anstatt herkömmlicher Verkabelungstechnik kabellose Funksensoren eingesetzt. Das vereinfacht den Prüfprozess deutlich.

Für seine Kabelbaumlösung hat SEMD die Kombination aus ECO 200 und PTM 330 in kleine Funkschalter integriert. Das Drücken der Schalter erzeugt dabei genug Energie, um die Position der Anbauelemente im Kabelbaum an das Qualitätssicherungssystem zu senden. Das im Netzwerk integrierte SEMD-System lässt sich zudem über einen PC überwachen und steuern. Durch den Einsatz der batterielosen Funktechnik können Kabelbaumhersteller ihre Produktionskosten um 35 bis 48 % senken. Mit den gleichen energieautarken Elementen hat SEMD auch einen kleinen, batterielosen Handsender entwickelt, mit dem sich etwa Tore steuern lassen.

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