A piezoelectric energy harvester for power generation around waistline

Bu tez, piezoelektrik bileşenler kullanarak insan belinden enerji hasadı rapor etmektedir. Normal bir insan günde 1,5 ila 2 mil yürür ve gün boyu nefes alır. Bu faaliyetler, elektrik enerjisi üretmek için faydalı olabilir. İnsan vücudundan enerji hasadı daha önce araştırılmıştı, ancak bel çevresinde enerji toplama, güç çekmeyi zorlaştıran insan belinin oldukça düşük karakteristik frekansları nedeniyle ihmal edildi. Bildiğimiz kadarıyla bu, belden enerji hasadı gerçekleştirmek için piezoelektrik bir tasarım kullanan ilk çalışmadır. Piezoelektrik bileşenler, fiziksel ve kozmetik olarak rahatsız edici olmayacak şekilde kayışa iyi entegre edilmiştir. Bir gün boyunca giyebilir ve enerji toplayabilir. Solunum sırasında maksimum performansı ortaya çıkarmak için COMSOL üzerinde simülasyonlar yapılmıştır. Piezoelektrik bileşenler, bir denek tarafından giyilen bir bel kemerine yerleştirildi ve voltaj ve güç üretimi için karakterize edildi. Solunum sırasında maksimum açık devre voltajı ve rms gücü sırasıyla 1,6 V ve 1,90 µW olarak ölçüldü. Bu değerlerin yürüyüş sırasında 8,60 V ve 1,98 µW'a, koşu aktivitesi sırasında 20,2 V ve 14,65 µW'a kadar yükseldiği görülmüştür. AC gücünü doğrultulmuş DC güce dönüştürmek için tam dalgalı bir köprü doğrultucu kullanıldı, ardından enerji hasadı aygıtı tarafından üretilen elektrik gücünü depolamak için yeniden şarj edilebilir bir 1.2V NiMH pil doğrultucuya bağlandı. Pilin gücü daha sonra bir sıcaklık sensörünü çalıştırmak için kullanıldı. Sıcaklık sensörünü çalıştırırken, piezoelektrik enerji toplayıcı pili sürekli olarak yeniden şarj etti. Bu çalışma, gelecekteki giyilebilir elektronik cihazlar için pil değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırmak için önemli bir adımdır. Anahtar kelime: Enerji hasadı, güç üretimi, piezoelektrik dönüştürücüler, kendi kendine güç sağlayan, insan yürüyüşü, nefes alma, vücut hareketi, bel kemeri