Konfigurierbare Thermoharvesting-Gleichstromquelle bietet echte Batterie-Alternative.

Konfigurierbare Thermoharvesting-Gleichstromquelle bietet echte Batterie-Alternative.Micropelt

Das thermoelektrische Energy-Harvesting-Modul TE-Core produziert Energie, sobald es an einer Wärmequelle fixiert wird, die etwa 10 °C Temperaturunterschied zur Umgebungsluft aufweist. Das Herz des TE-Core bildet ein neu entwickeltes, SMD-kompatibles TEG-Gehäuse, TGP genannt. Darin befindet sich ein Chip-Thermogenerator, der zwischen einer kleinen Aluminium-Platte für die Wärmezufuhr und einer großen für die Wärmeabfuhr eingespannt ist. Dieses für die Massenfertigung konzipierte Bauteil bildet das Zentrum des sogenannten thermischen Pfades.

Das TE-Core kann eine Applikation unmittelbar mit einer festen Gleichspannung versorgen. Dazu wurde das TGP in einen ebenfalls neuen, kostenoptimierten Micropelt-Gleichstromwandler eingebettet. Das komplette Thermoharveting-Modul liefert Leistungen zwischen 150 µW und über 10 mW, je nach verfügbarem Temperaturunterschied. Eine integrierte Hysterese-Regelung erlaubt die Konfiguration der Ausgangsspannung zwischen 1,9 V und 4,5 V. Um Strom- und Energiebedarf einer Anwendung sicher abdecken zu können, verfügt das TE-Core über einen Kondensator-Erweiterungsanschluss.

An die Wärmequelle andocken

Per Magnet lässt sich das etwa Streichholzschachtel-große Bauteil an warme Oberflächen setzen. Der Kühlkörper wurde zur besseren Leistungsanpassung des Harvesters einfach austauschbar gestaltet. „Mit dem TE-Core-Modul können Kunden sehr leicht und schnell das Thermoharvesting als Batterie-Alternative evaluieren. Darüber hinaus können sie es als Embedded-Modul direkt in Prototypen und Kleinserien-Produkte integrieren. Damit lassen sich Entwicklungszeiten erheblich verkürzen,“ erklärt Burkhard Habbe, Leiter Business Development bei Micropelt.

Fritz Volkert, Geschäftsführer des 2006 gegründeten Unternehmens, ergänzt ökonomische Hintergründe der neuen Entwicklung: „Wir fahren unsere neue Waferfab innerhalb des kommenden Jahres auf eine Kapazität von über 5 Millionen Thermogeneratoren und Mikro-Kühler hoch. Der Markt soll wissen, dass wir bereit sind für Volumen-Anwendungen.“ Er nennt als Beispiel elektronische Heizkörperthermostate: „Es gibt einige hundert Millionen Heizkörper allein in Europa. Unsere Technologie ermöglicht intelligente, sogar funkgesteuerte Ventilregler, die völlig wartungsfrei und energieautark arbeiten. Somit gibt es keinen Grund mehr, der einem flächendeckenden Einsatz entgegensteht. Milliarden Batterien und 10 bis 20 Prozent Heizenergie von hunderten Millionen Heizkörpern können eingespart werden. Das ist unser Beitrag zu Umweltschutz und CO2-Reduzierung.“