Formation « Energy Harvesting »

CONTEXT :

Our daily living is governed by a comprehensive, omnipresent and ubiquitous information network with a remarkably small, continuously shrinking “grid size”. Implanted and portable biomedical devices, sensor-assisted navigation, portable multimedia, distributed sensor networks, smart label technologies, mobile communication or portable IT systems are the forerunners of this revolutionary trend that is gaining importance in almost every living and working environment. Together with that, the serious question arises, how a widely distributed network of embedded systems should be supplied with energy.

Micro Energy Harvesting, i.e. the conversion of ambient energy into the supply energy required for an embedded system, is a promising perspective, as it would make the nodes truly energy-autonomous, without the need of power grids or batteries. However, a simple replacement of the battery or the supply cord by a local “micro power plant” will not solve the task. In contrary, micro energy harvesting relies on a thorough design of the whole embedded system. Micro energy converters have to be provided with a size and function compatible to the respective application site. The varying availability of ambient energy will require an efficient intermediate storage to bridge phases of low supply, as the back-up power grid is not available. An efficient energy management has to transfer the electrical energy between all subsystems in an optimal way. Finally, the energy consumption of the system node itself has to be minimized to a high extent by appropriate design and system control measures.

These issues define an extremely widespread field of research and development that is not easily covered in a one-day course. Therefore, this course will give, on one hand, an overview of the actual state of the art in microgenerators with some detail remarks on generator design, a brief description of energy storage concepts and an overview on electronic power management. Finally, practical examples of energy-autonomous embedded systems will be discussed in various fields of applications, e.g. in building infrastructure or automotive applications.

PROGRAMME

• Energy Harvesting: Introduction, motivation and challenges
• Mechanical energy harvesting: a brief introduction into the basics
• Piezoelectric generators
• Electromagnetic and capacitive generators
• Electret and triboelectric generators
• Thermoelectric generators
• Electronic power management
•  Energy storage
• Applications: Industrial process control
•  Applications: Automotive and Aerospace
•  Applications: Infrastructure monitoring and home automation
• Applications: Consumer, IoT, wearables and biomedical
• Final discussion

FORMATEUR

Peter WOIAS est diplômé en génie électrique de l’Université de Munich (1988) et a obtenu son doctorat dans le domaine des transistors à effet de champ sensibles aux ions (ISFET). Il a ensuite débuté sa carrière au sein de deux Instituts Fraunhofer(Technologies Semiconducteur &Systèmes et Circuits microélectronique). Pendant cettepériode, il dirigeait les recherches fondamentales et industrielles sur divers dispositifs et systèmes dans le domaine de la microfluidique(micropompes, microvannes, micro-capteurs de débit).

Depuis 2000, Peter WOIAS est Professeur et Directeur du laboratoire d’ingénierie des MEMS au département d’ingénierie des microsystèmes (IMTEK) de l’Université Fribourg-en-Brisgau. Ses recherches actuelles portent sur la microfluidique pour les applications médicales, l’ingénierie des micro-procédés chimiques, la technologie des micro-énergies et la microfabrication.

Peter WOAIS est membre des associations allemandes d’ingénieurs électriciens et industriels. En 2003 et 2004, il a été Président de deux conférences SPIE sur la microfluidique, les bioMEMS et les microsystèmes médicaux. En 2007, il a été Président du comité de programmation de la conférencePowerMEMS 2007, qui s’est tenu à Fribourg. Depuis octobre 2006, il est le Président du groupe allemand de recherche GR 1322 «Micro Energy Harvesting». Ses propres recherches en récupération d’énergie portent sur les générateurs piézoélectriques et thermoélectriques, sur les micro-moteurs thermiques et sur les systèmes embarqués autonomes en énergie.

CONDITIONS D’INSCRIPTION

La prise en charge de cette formation est possible par les Opérateurs de Compétences (OPCO).
Attention au délai de traitement de la demande, qui peut prendre plusieurs semaines …. Renseignez-vous dès maintenant et inscrivez-vous au plus tôt !

Formation dimensionnée pour 6 personnes minimum.