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J-GLOBAL ID：201002240545356132   整理番号：10A0856636

一方向電力フローの制約をもつ広帯域振動エネルギーハーベスターの最適と準最適の電力管理

Optimal and sub-optimal power management in broadband vibratory energy harvesters with one-directional power flow constraints

著者 (2件)： SCRUGGS J. T. (Duke Univ., NC, USA) ,  CASSIDY I. L. (Duke Univ., NC, USA)
資料名： Proceedings of SPIE  (Proceedings of SPIE)
巻： 7643  号： Pt.1  ページ： 76430Y.1-76430Y.12  発行年： 2010年 
JST資料番号： D0943A  ISSN： 0277-786X  CODEN： PSISDG  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 振動エネルギー収穫の多くの応用において,外乱が広帯域確率過程として最も適切にモデル化された。この外乱からの電力発生の最適化は帰還制御問題であり,LQG制御理論により解決可能である。しかし,この性能達成には,双方向電力フロー(流れ)を可能にするため,トランスデユーサをエネルギー保存とインタフェースした電力変換システムを必要とし,これを実用化できない多くの応用がある。1次元電力フローの制約をもつ電力収穫の最も共通する方法の一つは,純抵抗入力インピーダンスを得るように,電力変換システムを制御し,最大収穫のため実効抵抗を最大化することである。1方向電力フローに従った,広帯域振動エネルギーハーベスターの最適化について検討した。非線形アドミッタンス適応を用いることにより,確率的外乱からのエネルギー収穫性能の向上可能性について調べた。これらの結果は,電子機器内の電力フローが一方向のみのフローに制約されたエネルギー収穫応用用に関心がある。関連したBellman型偏微分方程式の定常解を含む,最適電力収穫ハーベスターを得るための数学式を検討した。時間不変アドミッタンスを用いた最良の電力発生よりも優れた性能を得るように,そのエネルギーハーベスターの入力アドミッタンスY_c(t)を,同時ハーベスター状態ベクトルのx(t)に応じて適応できることを示した。さらに,考察した特定のSDOF問題のため,この適応方法は,各々x(t)の第2と第4状態である,ハーベスター電圧v(t)と基底加速度a(t)の知識のみを必要とすることを示した。

シソーラス用語： 電力管理 ,  *振動エネルギー ,  *エネルギー供給 ,  *エネルギー変換 ,  メカトロニクス ,  *最適制御 ,  ブリッジ回路 ,  整流器 ,  *DC-DCコンバータ ,  電力潮流 ,  自由度 ,  センサ ,  擾乱 ,  確率過程 ,  LQG制御
準シソーラス用語： バックコンバータ ,  ブーストコンバータ ,  無線センサ

分類 (2件)： エネルギー変換装置  (LC01020U) ,  電力変換器  (NB08030B)

タイトルに関連する用語 (5件)： フロー ,  制約 ,  広帯域 ,  エネルギーハーベスター ,  電力管理