On the efficiency of piezoelectric energy harvesters

برداشت انرژی یک تکنولوژی ضروری برای فعال کردن دستگاه های الکترونیکی با قدرت کم، نگهداری است و بنابراین در سال های اخیر توجه زیادی به خود جلب کرده است. برای جمع آوری انرژی ارتعاشات، طرح های متنوع و رویکردهای متعددی پیشنهاد شده است، اما در مورد ارقام شایستگی که عملکرد اجزای انرژی را مشخص می کند، مسائل حیاتی باقی می مانند. اهمیت اولویت بازده تبدیل انرژی است. در تعریف تفاوت های بزرگی وجود دارد و مقادیر کارایی در ادبیات آزمایش شده است. این مطالعه در نظر گرفته شده برای پاسخ به سوال اساسی برای برداشت انرژی: چگونه تعریف و محاسبه بهره وری تبدیل انرژی. ما ابتدا مطالعات مربوط به کارایی و بررسی جریان انرژی در یک سیستم برداشت انرژی را بررسی می کنیم. بر اساس تجزیه و تحلیل، یک عبارت بازدهی برای برآوردگرهای انرژی کنترلی خطی به دست می آوریم. بیان کارایی توسعه یافته، شفاف و کمی، رابطه بین کارایی و پارامترهای کلیدی را نشان می دهد. آزمایش ها برای تأیید بیان کارایی انجام می شود. علاوه بر این، صرفه جویی در انرژی های غیر خطی در شرایط رزونانس و غیر رزونانس آزمایش می شود. هر دو مطالعات تجربی و نظری نشان می دهد که راندمان تبدیل انرژی کاهش می یابد به عنوان فرکانس تحریک افزایش می یابد و ارزش آن مربوط به تفاوت فاز بین تحریک و پاسخ است. در اطراف حالت های رزونانس که در آن تفاوت فاز هر دو برآوردگر انرژی خطی و غیر خطی حدود 90 درجه است، محاسبات کارایی بسیار ساده شده است.