微弱なμWレベルの電力を活用し、無線給電スマートホームを実現

協賛企業: SMK

Photo: Wireless power supply smart home image

開発背景

家電や住宅設備を通信ネットワークを通してコントロールし、快適で安心・安全、便利な新しい暮らしを実現するスマートホーム化が進んでいます。室内環境センシング、バイタルセンシング、ホームセキュリティーシステム、スマートメーターなどのセンサーの導入や、ドアや照明器具、TV、エアコン、調理機器のIoT化が広がっています。

しかし、住宅に設置するさまざまなセンサーの電源を有線対応にすると、配線を壁伝いに這わせることになり、見栄えが悪くなってしまいます。壁の内側に配線を隠す場合は、大掛かりな工事が必要となります。

一方、無線対応では、有線対応時の課題は解決できるものの、使い捨ての一次電池を使用すると、センサーと電池のユニットが屋内のさまざまな場所（天井・床下・家具への埋め込みなど）に設置されることにより、電池交換の手間だけでなく廃棄などの問題が発生します。

二次電池を活用する場合は充電が可能ですが、どのように充電を実現するかが課題となります。無線で、室内光や太陽光、振動、温度差など環境エネルギーを電力に変えて利用する環境発電や、電波の送受信により電力を伝送する空間伝送型ワイヤレス電力伝送（WPT）など、画期的な無線給電技術がありますが、これらの技術ではμWレベルの微弱な電力しか確保できず、データを収集・送信する際に必要な多大な電力を得られないという課題がありました。

そこで、スマートホームを実現する環境発電やWPTの電源の課題を解決するスマート家電用デバイス電源の開発に着手しました。

EnerCera活用意義

EnerCera Pouch、EnerCera Coin
ユースケース

電池交換の手間がなく、安心で快適なスマートホームを実現
社会的意義

電池交換不要なメンテナンスフリーデバイスで、より快適なスマートホームの実現を支える

EnerCera活用意義

微弱なμWレベルの電力を活用した環境発電

小型・高容量・高出力のEnerCeraを使えば、室内光や太陽光、振動、温度差など環境エネルギーから得られる微弱な電力でも充電が可能となります。蓄えた電力で、通信をしたり、センサーを駆動させたりすることができます。

配線レスで電池交換不要

環境発電を活用することで、メンテナンスフリーを実現することができ、配線レスで、電池交換や廃棄が不要なスマートホームセンサーを稼働させることができます。また、設置する場所に応じてEnerCera PouchとEnerCera Coinを使い分けることで、デザイン性と機能性を両立し、天井や家具などさまざまな場所へ設置することができ、デザイン性を損なわずに家電をIoT化します。

安全性の高いリチウムイオン二次電池

EnerCeraは従来のリチウム二次電池よりも安全性が高く、安全認証IEC62133を取得しています。安全性が求められるセンサーや、一般住宅用に適しています。

ユースケース

電池交換の手間がなく、さらに電池切れを心配せずに、家中に設置された各種センサーデバイスやセキュリティーシステムを常に稼働させることで、安心で快適なスマートホームを実現することができます

社会的意義

今後、スマートホーム化に伴って、スマート家電やホームセキュリティーシステムなど、センシングに必要な電源がますます求められることになるでしょう。リチウムイオン二次電池EnerCeraと環境発電、無線給電を組み合わせることで、電池交換不要なメンテナンスフリーデバイスを実現し、より快適なスマートホームの実現を支えます。

写真：電池交換不要なメンテナンスフリーデバイス