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J-GLOBAL ID：202102290418326673   整理番号：21A2570841

磁場における衝撃駆動圧電エネルギーハーベスタの動的モデリングと実験的検証【JST・京大機械翻訳】

Dynamic Modeling and Experimental Validation of an Impact-Driven Piezoelectric Energy Harvester in Magnetic Field

著者 (3件)： Chen Chung-De ,  Wu Yu-Hsuan ,  Su Po-Wen
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 21  ページ： 6170  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,磁場における衝撃駆動圧電エネルギーハーベスタ(PEH)を示した。PEHは圧電片持梁と複数の磁石から成る。その初期状態において,ビームチップ磁石は,第2磁石によって引き出される。2番目の磁石は手で移動し,次に,ビーム先端磁石は磁場のガイダンスによって3番目の磁石に移動する。衝撃は,ビーム運動が第3磁石によって停止するときに生じる。磁石間の衝撃は衝撃エネルギーを生成し,過渡的ビーム振動を引き起こす。電気エネルギーは圧電効果によって発生する。エネルギー原理に基づいて,PEHの変位,速度,および電圧出力を計算するために,多自由度(多自由度)数学モデルを開発した。PEHのプロトタイプを作製した。ビームの電圧出力をオシロスコープによって監視した。最大発生エネルギーは,単一衝撃で約0.4045mJであった。数値結果と実験結果の比較を詳細に示した。それは,モデルに基づく予測が実験的測定と一致することを示した。PEHをダイオードブリッジ整流器と貯蔵キャパシタに接続した。圧電ビームによって発生する電荷を10の衝撃によってコンデンサに保存した。実験は,コンデンサに貯蔵されたエネルギーがLEDを軽くできることを示した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： コンデンサ ,  *磁場 ,  磁石 ,  *衝撃 ,  整流器 ,  電圧 ,  片持梁 ,  数学モデル ,  オシロスコープ ,  *圧電気
準シソーラス用語： 多自由度 ,  電気エネルギー ,  エネルギーハーベスティング ,  *動的モデリング ,  *エネルギーハーベスタ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 圧電エネルギーハーベスティング ,  振動 ,  周波数アップ変換

分類 (4件)： 圧電デバイス  (NC03110I) ,  その他の発電  (NB03140M) ,  高分子固体の力学的性質  (CG02023D) ,  エネルギー変換装置  (LC01020U)

引用文献 (30件)：

• Roundy, S.; Wright, P.K.; Rabaey, J. A study of low level vibrations as a power source for wireless sensor nodes. Comput. Commun. 2003, 26, 1131-1144.
• Anton, S.R.; Sodano, H.A. A review of power harvesting using piezoelectric materials (2003-2006). Smart Mater. Struct. 2007, 16, R1-R21.
• Sarker, M.R.; Julai, S.; Sabri, M.F.M.; Said, S.M.; Islam, M.M.; Tahir, M. Review of piezoelectric energy harvesting system and application of optimization techniques to enhance the performance of the harvesting system. Sens. Actuators A 2019, 300, 111634.
• Covaci, C.; Gontean, A. Piezoelectric Energy Harvesting Solutions: A Review. Sensors 2020, 20, 3512.
• Zhu, D.; Tudor, M.J.; Beeby, S.P. Strategies for increasing the operating frequency range of vibration energy harvesters: A review. Meas. Sci. Technol. 2010, 21, 022001.

タイトルに関連する用語 (7件)： 磁場 ,  衝撃 ,  圧電 ,  エネルギーハーベスタ ,  動的モデリング ,  実験 ,  検証