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風力タービンの監視機能

Posted by 投稿者 製品化マネージャー Denis Pasero on 13th March 2018

風力タービンは、今ではよく見られる光景ですが、運用費や保守費の増加により、その成長拡大が妨げられています。風力エネルギーはかつては経済的に実行可能なものでしたが、運用費用を低減する方法を見つけることがキーポイントになります。 Ilika社、チェスター大学、およびTitan Wind Energy社は、共同で振動発電とStereax 固体電池の組み合わせで電源供給する統合スマートセンサーの開発に取り組み、風力タービンブレードの複合構造に組み込もうとしています。当ビーコンセンサーは、厳しい環境に耐え得る能力を持ち、エネルギーを自己発電しながら風力タービンブレードを監視します。このスマートセンサーは、風力タービンだけに限られません。当デバイスの軽量かつ長期寿命という特長は、航空機から自動車まで様々な領域で適用可能であることを意味します。チェスター大学との推進に合わせ、また報告いたします。 

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IoT – 新たな進化の局面へ

Posted by 投稿者 製品化マネージャー Denis Pasero on 1st December 2017

IoTは大きな発展を遂げ、その進化は新たな局面を迎えています。技術革新を基に、スマートな機能を全て統合させ、さらに総合的な情報の提供を目指します。しかし、IoTには極めて多様な用途があるため、必要となる要件も異なります。増加する収集通信データに接続するデバイスの台数がさらに増えるため、利用資源を必要最低限に抑えることが極めて重要となります。利用資源には、例えばデバイスの大きさ、利用部品、そして消費電力などが含まれます。IoTの大規模展開を阻む大きな課題は、その製品寿命です。多くのIoTデバイスでは、月単位ではなく年単位での連続稼働が必要とされます。また、IoTデバイスは広範囲環境に設置されるため、低温および高温の両環境下での稼働が必要となることが多くなります。このような環境の中には、劣悪で人間が足を踏み入れるのが困難なものもあります。そのような場合ではなくても、IoTデバイスの鍵を握るのは電力供給の技術です。技術は日々進歩しています。Ilika社では、次世代IoTデバイスをより効率的かつ小型化する固体電池技術を開発しました。これによりIoTデバイスがより広条件の下で使用できるようになり、メンテナンスの頻度も抑えられました。Stereax® P180の電池寿命は最長10年で、使用温度範囲は–40℃~+150℃にも及びます。IoTの発展を阻む消費電力とその他の課題に関して、当社はインターネットシステムグループArmのIan Fergusonと共に考察しています。

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Industrial sensors powered by Stereax solid state batteries

Posted by Denis Pasero, Product Commercialisation Manager on 24th November 2017

「1 mAh未満の容量のマイクロ電池で実際何に電力供給できるのか? 」、これは当社がよく受ける質問の一つです。これに対する回答は、慎重に計算したエネルギー予算、市販開始された超低電力部品の使用、固体電池と効率的な環境発電の組み合わせが基になっています。前回のビデオでは、180 µAh固体電池が劣悪な環境でどのように産業型温度センサービーコンを作動させるか実演しました。このブログでは、どのようにそれを制作したか説明します。下記写真は如何に本デバイスが小さいかということを示します。これは英国のLightricityという会社の特に室内で効率的な太陽光セルと180 µAh固体電池である1~2個のStereax P180 (使用事例による)の組み合わせで電力供給しています。当電池は、高温で運用される際に特に効果的です。事実、150°Cまで運用可能です。 原寸比例のビーコン図面です。ブロック図と回路図は下記の通りです。          デバイスで最も電力が消費される部分は、一定間隔での温度センサー計測データの伝送です。以下の使用率を有するBluetooth® Low Energyモジュールを使用しました。イベントは下記の通りです。 • 電源ON • ソフト実行  • トリガーI2C & ADC • I2C取得 + 書き込み • ラジオTX • 完了  Bluetooth®伝送のエネルギー計算は以下の通りです。[..]

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Stereax®試作生産

Posted by 投稿者 Denis Pasero博士 on 18th October 2017

今回のIlika社の新たなビデオでは、事務所を抜け出し、Stereax® 開発ラインの友人や同僚と一緒に午後を過ごすことができました。当設備はIlika社の固体電池を生産しており、英国サウサンプトン大学のApplied Composite Materials Facilities(応用複合材料機関)に設置されています。ウエハー・マスク準備から電池を構成する異なる薄層フィルムの蒸着・スパッタリングまで、その様々な生産工程、および完全自動ロボットシステムを使った複数の工程間の移送について、MiklosとStephenが説明してくれました。様々な適用技術や使用設備は、MEMSや半導体産業で使われているものと実際あまり変わりありませんでした。若干小さいだけです。お気付きかもしれませんが、当電池の生産においては、高度のクリーンルームは不要です。これは様々な工程間のウエハー移送が、真空チャンバー内かバッファーラインを通して、もしくはガス気密容器を使用して実施されるためです。粉塵低減は、もちろん重要ですが、当社の製品はマイクロメーター単位での機能であり、ナノ単位レベルのデバイスを生産する半導体業界の部品と比べると、そこまで厳しい要件は必要ありません。サウサンプトンの開発ラインは年間で約1,000個のStereax® M250またはP180電池を生産することが可能ですが、主に内部開発や顧客評価向けです。Ilika社は、大量生産向けに当技術を拡大していくことも設備請負業者や製造会社と協議中です。例えば医療業界での使用事例では、年間および製品毎に何百万個もの電池が必要ですが、これは処理能力の高い設備を活用することで生産可能です。本技術についてご質問がある場合は、是非denis.pasero@ilika.comまでメールでご連絡ください。

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固体電池でのインダストリー4.0の実現化

Posted by Denis Pasero on 2nd October 2017

インダストリー4.0(またはモノのインターネット)は、IoT デバイスをエコシステムで繋げてリアルタイムのデータを自律的に提供し、産業界での機能方法の転換を促しています。この転換は、工場やサプライチェーンの全領域に影響を及ぼし、企業の稼働効率の向上を可能にします。スマートセンサーを工場全体の新規設備に設置し、または既存設備に遡及適用し、製品トレーサビリティ、作業遅延、使用ツール等のデータを収集します。このデータを解析することにより、企業の工程効果の改善に必要な変更を実施することが可能になります。しかし、一部は拘束型であるものの大部分は移動型なので、自律型電力供給が必要になり、適正な電池技術が重要になります。効率性に優れた工場を設置したにもかかわらず、電池が切れてセンサーに電力供給できなかったからデータが入手不能、という状態に陥ってしまっては、その利点が台無しになります。常に電池を交換することはネガティブな環境およびコスト影響があるだけでなく、手が届きにくい場所においても困難をきたします。固体電池をインダストリー4.0で使用する課題と利点について、当社はMeggitt社とIBM社と協議しました。

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