太陽電池が機能しない暗所における、IoT機器用の電源
ー 気温サイクル発電素子 ー
研究のねらい
一日周期の気温のサイクルを電力に変換する発電素子の研究をしています。
地球上のどこにでも存在する気温サイクルが電力源のため、この発電素子は、どこでも置いておくだけで発電します。
太陽光が届かない森林のような暗所でも、IoT機器の電源として利用できます。
主な成果
気温サイクル発電素子の構造を図1に示します。
外気温が蓄熱材料温度より高い場合は外気から蓄熱材料に熱の流れが生じ、外気温が蓄熱材料温度より低い場合は逆向きの熱の流れが生じます（図1）。
この熱の流れが熱電変換素子を通過することで発電します。気温は常に時間変動しているため、常に電力が生じます。
この発電素子に電圧安定化回路を取り付けることで、3.8V程度の一定電圧を取り出せます（図2）。
この発電素子の電力で、ワイヤレスセンサを搭載したマイコンなどの小型電子機器の駆動ができることも実証しています。
スタートアップ企業より、本発電素子のサンプル出荷を予定しています。
外気温が蓄熱材料温度より高い場合は外気から蓄熱材料に熱の流れが生じ、外気温が蓄熱材料温度より低い場合は逆向きの熱の流れが生じます（図1）。
この熱の流れが熱電変換素子を通過することで発電します。気温は常に時間変動しているため、常に電力が生じます。
この発電素子に電圧安定化回路を取り付けることで、3.8V程度の一定電圧を取り出せます（図2）。
この発電素子の電力で、ワイヤレスセンサを搭載したマイコンなどの小型電子機器の駆動ができることも実証しています。
スタートアップ企業より、本発電素子のサンプル出荷を予定しています。
図1. 気温サイクル発電素子の構造
図２. 約３．８Ⅴの電圧が発生
用途・展開先
森林等の直射日光の届かない場所におけるIoT用電源