Periyodik manyetik alanlar etkisinde doğrusal olmayan titreşimlerden elektrik enerjisi üretimi

Bu çalışmada kablosuz cihaz ve devrelerin enerji ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik olarak piezoelektrik malzeme kullanılarak titreşimlerden elektrik enerjisi elde eden iki farklı sistem tasarımı yapılmıştır. Piezoelektrik levhaların fiziksel temas yerine mıknatıslar aracılığıyla manyetik kuvvet etkisi ile bükülmesi sağlanmıştır. Böylece temastan dolayı piezoelektrik levhada meydana gelebilecek bozulma ve verim kaybı gibi bazı problemlerin önüne geçilmiştir. Ayrıca bu tür enerji üretimlerinde ilk kez periyodik manyetik alanların etkisi incelenmiştir. İlaveten, bu bulgular manyetik etkilerden enerji üretiminde kullanılmıştır. Titreşim frekansının sistemin doğal frekansına eşit olduğu durumda maksimum güç üretimi olmuştur. Uyartım frekansı artırılıp daha sonra azaltıldığında doğrusal olmayan yumuşama etkisi gözlenmiştir. Doğrusal olmayan yumuşama etkisinin kullanılan piezoelektrik malzemenin özelliklerinden ve dışarıdan uygulanan manyetik alanın etkisinden kaynaklandığı simülasyonlarla ve deneylerle ispatlanmıştır. Klasik sistemlerde piezoelektrik levhadan elde edilen gücün büyük bir kısmı doğrultma ve düzenleme için kullanılan elektronik sistemlerde harcanmaktadır. Enerji kaybını en aza indirmek amacıyla enerji depolama ve regülasyon devresi kullanılmıştır. Böylece elde edilen kullanılabilir enerji miktarı yaklaşık üç kat artmıştır.