• ●発電原理は厚膜Nd磁石を用いた電磁誘導振動発電
• ●従来の圧電方式や静電方式と比較して、高エネルギー密度（３mｗ超級）の発電

目的・背景

• ●環境中に薄く広く存在する未利用のエネルギー源から発電するエネルギーハーベスティングの研究が進められている。
• ●KRIでは、高性能な希土類磁石の高速厚膜成膜技術シーズを基に、MEMS技術を用いた磁石デバイスの研究を実施中
• ●新規磁石を用いた高効率エネルギーハーベスティングを開発
• ●発電量が3mW超高出力のエネルギーハーベスティングを開発

本技術の特徴

１．発電原理

・厚膜磁石を用いた電磁誘導式慣性力発電マスmがバネ定数ｋで支持され片持ち梁構造において、慣性力振動を電磁誘導によって発電させる。デバイスは、振動源の周波数に共振させることにより大きな振動振幅を示す。

  ①ステンレス片持ち梁構造
    →振動振幅、耐久性、低コストの観点

  ②厚膜磁石の面方向着磁
    →外部に及ぼす磁化の大きさが極大

  ③コイルは磁化方向に沿って巻回配置
     コイルは梁の振動方向に複数積層
    →コイルに錯交する磁束変化が極大

２．発電量見積り

・共振解析、電磁解析にてシミュレーションにより下記式を用い、誘導起電力を算出し発電量を見積もった。

  ・前提条件
    ステンレス片持ち梁サイズ：10mm×20mm×0.075mmt
    厚膜磁石：ネオジム磁石（150μm厚）
    共振周波数：100Hz、振動加速度：1G

  ・結果：コイル150巻で3mW以上の実効発電量を得る

ＫＲＩからのご提案/今後の展開/期待される成果など

• ・3ｍW超級のハーベスターの開発
• ・用途（振動源、負荷抵抗）に応じたハーベスターの開発
  • 振動源の周波数（数10Hz〜数ｋHz）
  • 振動源の加速度（1m/S2〜20m/S2）