IoTセンシングの電源ソリューション
『電池交換』の要らない世界へ

フジクラDSSC
(色素増感太陽電池)

フジクラのDSSC(色素増感太陽電池)

IoT端末  電池交換のコスト・手間は
IoT導入の重要課題

わたしたちの生活の様々なシーンで、IoT技術を活用した効率化・自動化の取り組みが進められています。例えば、近年設置が進められているスマートメーター。各家庭の消費をリアルタイムに検知して、新しいサービスの創出に役立てられています。
このような新しいサービスの実証には、安価かつ手軽に利用できる電池が用いられる一方で、実運用にあたっては電池交換のコスト・廃棄物が重要な導入課題になっています。

フジクラのDSSC  がそれを解決

フジクラのDSSCは、センサ端末の電池レス化を実現します。広域化、多端末化、多用途化が進むIoTセンシングにおいては、電池交換の手間がより一層顕著なものになってきていますが、あらゆる環境で発電可能なフジクラのDSSCは多くのシーンで活用できます。

お客様の課題解決に是非お役立てください。

 使用場面

IoT端末が屋外・屋内で大量に設置される中、フジクラのDSSCは、導入設置コストと導入後の電池交換コストを劇的に低減します。

 使用例

たとえば…
スマートメーターに適用する場合

直射日光が当たらなくても発電可能という特徴により、家の日陰になってしまう場所にでも設置することができます。
既存電池の補助電源として、電池寿命の延長や高消費電力化を助けます。

DSSC導入で考えられるメリット
スマートメーター導入のメリット
スマートメーター 図: 直射日光が当たらない場所でも設置可能

たとえば、スマートメータに使われる通信機器を考えてみます。一般的に、スマートメータはこのような使い方をされることから、DSSC発電に適した機器と言えます。
 ・直射日光の当たらない場所に設置される
 ・微小な消費電力で細く長く稼働する

計算例

このような電力消費をするスマートメーター用通信機器の場合

 2,400mAh塩化チオニルリチウム電池:2本使用
 電池寿命:10年
 電池使用効率:80%

この電力量をDSSCでまかなえるかをシミュレーションしてみます。

使用するDSSC
FDSC-FSC5FGC (外形44.0X85.0 mm):1枚

計算結果(右図)

一日中2,000lx(厚い雲に覆われた日の明るさ)でも、電力はまかなえそうです。

結果の読み方は、マニュアル「 エネルギー収支計算シミュレータの使い方」をご参照ください。

たとえば…
資産追跡デバイスに適用する場合

屋内・屋外問わず使える耐久性を持つことから、屋外環境に長期間さらされても、発電を続けることができます。

DSSC導入で考えられるメリット
DSSC導入で考えられるメリット

用途(センサ用電池)の例

フジクラDSSC  の特長

ありとあらゆる場所で使われるのが
IoTセンサ端末の特徴です。
そのため、そこに使用される発電デバイスには
どのような場所でも発電することが求められます。
幅広い照度、温度域で発電できる上に、
光の当たり方によらずに発電することができるDSSCは、
IoTセンサ端末の電源に最適なデバイスです。

生活環境のあらゆる場所で発電可能

特長1:
広い照度範囲で高い発電力

日向・日陰・悪天候、屋内などあらゆる場所で発電可能

特長2:
広い温度範囲で高い発電力

通常の電池よりも幅広い-30℃から+60℃まで給電可能

DSSC組み込みセンサ端末は、設置が簡単

特長3:
光源の位置を気にせず設置OK

散乱光でも発電できるためわざわざ光源に向けて設置する必要なし

特長4:
一部分が陰になっても発電

ほとんどの多直列太陽電池で、不具合の生じやすい部分的な日陰にも強い

特長5:
屋内・屋外問わず使える耐久性

DSSCの課題といわれる耐久性を確保、設置場所を気にせずに長期電力供給を可能に

特長:
生活環境のあらゆる場所で発電可能

1

広い照度範囲で高い発電力

日向・日陰・悪天候、屋内など
あらゆる場所で発電可能
DSSCの照度と発電量の関係
2

広い温度範囲で高い発電力

通常の電池よりも幅広い
-30℃から+60℃まで給電可能
DSSCの使用温度範囲

特長:
DSSC組み込み端末は、設置が簡単

3

光源の位置を気にせずOK

直射日光が当たらなくても発電できるため
わざわざ光源に向けて設置する必要なし
4

DSSCの一部分が日陰になってもOK

多直列太陽電池で
不具合の生じやすい、
部分的な日陰にも強い

一部分に日陰を作る実験を行った場合、多直列太陽電池で起こる出力低下が、DSSCではほとんど起こりません

5

屋内・屋外問わず使える耐久性

DSSCの課題といわれる耐久性を確保、設置場所を気にせずに長期電力供給を可能に
光照射試験
試験項目
温度サイクル試験 -40 to 90 ℃, 200 cycles
温湿度サイクル試験 -40 to 85 ℃, 85%RH, 10 cycles
高温高湿試験 85 ℃, 85%RH, 1000 hr.
光照射試験 AM 1.5G 1000W/㎡, 40℃, 500 hr.
型式試験 端子強度試験, 振動・衝撃・落下試験, 過電流印加試験

 製品仕様

製品名: FDSC-FSC7FGC

外形寸法: 70.0 x 92.0 mm 厚さ寸法: 2.5 mm
FDSC-FSC7FGC
単位 代表値 規格値 備考
最大動作点電力 (Pm) μW 340 >= 243 白色LED 200 lx
周囲温度23℃
動作電流 (Iop)
0.38 V 動作時
μA 796 >= 569
開放電圧 (Voc) V 0.58 0.45 - 0.65

製品名: FDSC-FSC4FGC

外形寸法: 56.0 x 112.0 mm 厚さ寸法: 2.5 mm
FDSC-FSC4FGC
単位 代表値 規格値 備考
最大動作点電力 (Pm) μW 300 >= 214 白色LED 200 lx
周囲温度23℃
動作電流 (Iop)
0.38 V 動作時
μA 776 >= 554
開放電圧 (Voc) V 0.50 0.45 – 0.65

製品名: FDSC-FSC5FGC

外形寸法: 44.0 x 85.0 mm 厚さ寸法: 2.5 mm
FDSC-FSC5FGC
単位 代表値 規格値 備考
最大動作点電力 (Pm) μW 179 >= 128 白色LED 200 lx
周囲温度23℃
動作電流 (Iop)
0.38 V 動作時
μA 419 >= 299
開放電圧 (Voc) V 0.58 0.45 – 0.65

製品名: FDSC-FSC12FGC

外形寸法: 23.9 x 62.3 mm 厚さ寸法: 2.5 mm
FDSC-FSC12FGC
単位 代表値 規格値 備考
最大動作点電力 (Pm) μW 45 >= 32 白色LED 200 lx
周囲温度23℃
動作電流 (Iop)
0.38 V 動作時
μA 117 >= 83
開放電圧 (Voc) V 0.50 0.45 – 0.65

製品名: FDSC-FSC10FGC

外形寸法: 39.9 x 35.0 mm 厚さ寸法: 2.5 mm
FDSC-FSC10FGC
単位 代表値 規格値 備考
最大動作点電力 (Pm) μW 42 >= 30 白色LED 200 lx
周囲温度23℃
動作電流 (Iop)
0.38 V 動作時
μA 108 >= 77
開放電圧 (Voc) V 0.50 0.45 – 0.65

 DSSC電源化 設計サポート

電源ICや蓄電デバイスとの組み合わせで、電池駆動IoTセンシング端末の電池レス化が可能になります。
フジクラのDSSCに適した推奨電源ICをお使いいただくことで、安定した電力供給が可能になります。供給できる電力量は下表をご参考下さい。

推奨電源IC

昇圧コンバータ

Manufacturer Device No.
Analog Devices ADP5090
ADP5091
LTC3105
Texas Instruments bq25504
bq25505
e-peas AEM10941

昇降圧コンバータ

Manufacturer Device No.
Analog Devices LTC3106
Texas Instruments bq25570

供給電力量の目安

(型番:FDSC-FSC4FGC使用の場合)
暗い室内
200 lx
×12 hr/day
明るい室内
1,000 lx
×12 hr/day
暗い日陰
5,000 lx
×12 hr/day
明るい日陰
10,000lx
×12 hr/day
2.2 mWh/day 13.7 mWh/day 63.3 mWh/day 107.1 mWh/day

電源評価キットのご紹介

DSSCを使用するにあたっては、電源IC、蓄電素子を適切に組み合わせて設計することが重要ですが、お客様が各々にこれらのデバイスを用意し、電源回路を設計・製作することは手間と時間がかかってしまいます。そこで、一体型で薄型コンパクトな電源評価キットをご用意しました。DC 3 Vの安定した出力を得ることが出来るこのキットを使用することで、既存の電池を簡単に置き換えてIoT機器の動作評価を行うことができるようになります。

このキットは、蓄電素子メーカーである日本ガイシ社、電源ICメーカーであるe-peas社(ベルギー)との協業で製作しております。
こちらの当社ニュースリリースもご覧ください

DSSCキット
製品概要
出力電圧 3 V
外形寸法 44 x 85 mm
板厚 4.5 mm
蓄電容量 100 mWh (27 mAh)
使用DSSC FDSC-FSC5FGC
最大動作点電力 165 μW (白色LED 200lx)

 仕様書(PDF)

 ユーザーガイド(PDF)

 エネルギー収支計算 (Rev.1.1)

IoT端末の使用環境や動作頻度によってDSSC電源化に必要な構成が異なります。エネルギー収支計算シミュレーターで瞬時に適切な構成を計算可能ですのでぜひご利用ください。ご利用にあたっては本サイトより「エネルギー収支計算シミュレータの使い方」をダウンロードしてご一読ください。

 ダウンロード資料

当ウェブサイトにてダウンロード可能なドキュメント類に記載されております内容は将来予告なしに変更する場合があります。

 お問い合わせ

  • 個人情報の取り扱いについて
    • 弊社は入力フォームにご入力いただいたお客さまの個人情報をお問い合わせ、ご意見等への対応やその確認などの目的にのみ使用します。 また、弊社はこれらの目的のためにお問い合わせ内容の記録を一定期間保有することがあります。
    • 弊社は、次の場合を除き、ご提供いただいた個人情報を第三者には提供いたしません。
      1. お問い合わせ内容が、当社のグループ会社や、業務の委託先・提携先等、当社の事業上のパートナーから回答させて頂くことが適切と判断される場合
      2. 法令で提供が義務付けられている場合
      3. 提供することについてご本人に同意いただいている場合
  • 電子メール、書面、電話やFAXでご回答させていただく場合があります。
  • ご回答までに相当の日数をいただく場合もあります。
  • 土・日・祝日・年末年始のメールでのお問い合わせについては、翌営業日以降に対応させていただいております。
  • 以下の内容に対するご回答や担当部署・グループ会社へのメール転送は致しかねます。
    • セールスや誹謗中傷、アンケート、各種調査、寄付などのご依頼
    • 当社とは直接関係のない内容に関するお問い合わせ
  • 弊社の許可なく回答内容の一部またはすべてを転用、二次利用することは著作権法上認められておりませんので、ご注意ください。
  • お問い合わせをいただく際には、下記事項を正確にご記入いただきますようお願いいたします。 ご記入のない場合やお問い合わせ内容によっては回答出来ない場合がございます。あらかじめご了承ください。

* 入力必須