| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 4.12 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Energy harvesting based on piezoelectric harvesters became a subject of interest in recent years, mainly due to its applications in low power devices such as wireless sensors. The harvested energy applied into piezoelectric sensors does not only depends on vibration input level but also depends on piezoelectric material properties. A description of working principle of vibration piezoelectric energy harvester is presented, starting with piezoelectric effect the discovery, type of the piezoelectric sensor and piezoelectric sensor materials. A mathematical model of piezoelectric film is addressed and implemented in simulation software in order to simulate the QP20W piezo film sensor considered in this study. The EFM32 Giant Gecko Starter Kit and Simplicity Studio® software, are used to validate the developed model and an analysis of macro-scale of piezoelectric energy harvester system is performed. A laboratorial implementation of a vibration on off switch based on piezoelectric sensor is accomplished in order to demonstrate a simple application of piezoelectric sensors.
Neste trabalho são apresentadas as fontes de aproveitamento de energia (energy harvesting) e as tecnologias existentes. É apresentado um enquadramento das tecnologias existentes no âmbito do aproveitamento de energia vibracional, nomeadamente dos sensores piezoelétricos sendo descritas as suas características. É apresentado e analisado um modelo matemático e implementado em software de simulação. Para validação do modelo desenvolvido é utilizado um kit comercial com um sensor piezoelétrico do tipo QP20W. É apresentada uma solução baseada em simulação de um aproveitamento de energia em larga escala e apontadas possíveis aplicações. É apresentada uma implementação prática de um sistema de aplicação de um sensor piezoelétrico para aproveitamento da energia gerada por vibração.
Neste trabalho são apresentadas as fontes de aproveitamento de energia (energy harvesting) e as tecnologias existentes. É apresentado um enquadramento das tecnologias existentes no âmbito do aproveitamento de energia vibracional, nomeadamente dos sensores piezoelétricos sendo descritas as suas características. É apresentado e analisado um modelo matemático e implementado em software de simulação. Para validação do modelo desenvolvido é utilizado um kit comercial com um sensor piezoelétrico do tipo QP20W. É apresentada uma solução baseada em simulação de um aproveitamento de energia em larga escala e apontadas possíveis aplicações. É apresentada uma implementação prática de um sistema de aplicação de um sensor piezoelétrico para aproveitamento da energia gerada por vibração.
Description
Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Eletrotécnica – Energia
Keywords
Energy harvesting Coleta de energia Piezoelectric sensors Sensores piezoelétricos Vibration energy harvesting mathematical model Modelo matemático de coleta de energia de vibração EFM32 Giant Gecko Starter Kit
Citation
NBOKASSEM, Mohammad Waleed - Modelling and analysis of piezoelectric energy harvester. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2020. Dissertação de mestrado.
Publisher
Instituto Superior de Engenharia de Lisboa