압전 센서는 에너지 수확 응용 분야에 유용하게 만드는 전기 에너지로 기계적 에너지를 변환합니다. 그들의 용량의 Proper 디자인 및 계산은 효율적인 성능에 필수적입니다. 이 문서는 압전 에너지 수확기 설계 및 에너지 산출을 추정하는 방법에 대한 주요 고려 사항을 논의합니다.

Piezoelectric Energy Harvesters의 설계 원칙

압전 에너지 수확기의 디자인은 적당한 물자, 선택 기하학을 선택하고, 기계적인 겸용성을 지키. 일반적인 압전 물자는 지도 지르코네이트 titanate (PZT)와 polyvinylidene 불화물 (PVDF)를 포함합니다. 공가 광속과 가동 가능한 헝겊 조각과 같은 기하학은, 기계적인 긴장의 양 및, 따라서, 생성한 전기 에너지에 영향을 줍니다.

디자인의 주요 요인은 공명 빈도, 기계적인 습기를 공급 및 짐 저항을 포함합니다. 주위 진동 빈도에 수확기의 공명 빈도 일치는 에너지 이동을 확대합니다. 기계적인 습기를 공급은 전기 출력에 영향을 미치기 동안 진동을 지속하기 위하여 극소화되어야 합니다.

에너지 수확 능력

에너지 수확 능력은 다음과 같은 공식을 사용하여 예상 될 수 있습니다.

전력 (P) = (d2]] * Y * ω2) / R]]

위치:

  • d = 압전 계수
  • Y = 영의 물질의 계수
  • ω = 진동의 각도 주파수
  • R = 부하 저항

이 모수를 측정하거나 평가해서, 엔지니어는 특정한 조건 하에서 압전 수확기의 에너지 산출을 예측할 수 있습니다. 디자인에 있는 조정은 그 때 특정한 신청을 위한 에너지 수집을 낙관하기 위하여 할 수 있습니다.