کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5483102 1522312 2017 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A comprehensive review on vibration energy harvesting: Modelling and realization
ترجمه فارسی عنوان
بررسی جامع برداشت انرژی ارتعاش: مدل سازی و تحقق
کلمات کلیدی
برداشت انرژی، لرزش، غیر خطی، مکانیسم تبدیل انرژی،
ترجمه چکیده
این مقاله نقد و بررسی پیشرفته ای را در موضوع داغ در ادبیات ارائه می دهد، یعنی تکنیک های برداشت انرژی بر اساس ارتعاش، از جمله روش های نظری، مدل سازی و اجرای روش های پیزوالکتریک، الکترومغناطیسی و الکترواستاتیک. برای به حداقل رساندن نیاز به منبع برق خارجی و تعمیر و نگهداری دستگاه های الکتریکی مانند شبکه های حسگر بی سیم، روش برداشت انرژی بر اساس ارتعاشات، یک زمینه پویا برای مطالعه علاقه در طول سال های گذشته بوده است. یک محدودیت مهم در تکنیک های برداشت انرژی موجود این است که عملکرد خروجی قدرت به شدت تحت تاثیر فرکانس های رزونانس ارتعاش محیط قرار می گیرد که اغلب به صورت تصادفی و پهنای باند هستند. برای حل این مشکل، محققان با اتخاذ مواد جدید و بهینه سازی دستگاه های برداشت، تمرکز خود را بر تولید برداشت مصرف انرژی کارآمد می گذارند. به طور خاص، در میان این رویکردها، انواع مختلف برداشت مصرف انرژی با در نظر گرفتن ویژگی های غیر خطی طراحی شده اند به طوری که پهنای باند فرکانس برای برداشت موثر انرژی برداشت مصرف کننده می تواند گسترش یابد. در این مقاله سه ساز و کار تبدیل الکتریکی به انرژی الکتریکی مهم و مهم، نظریه یا روش طراحی آنها و کاربردهای بالقوه در ادبیات بررسی شده است. به عنوان یکی از عوامل مهم برای تخمین عملکرد خروجی قدرت، بازده تبدیل انرژی مکانیسم های مختلف تبدیل نیز خلاصه شده است. در نهایت، مسائل چالش برانگیز بر اساس روش های موجود و نیاز آینده برداشت انرژی مورد بحث قرار می گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
پیش نمایش مقاله
بررسی جامع برداشت انرژی ارتعاش: مدل سازی و تحقق
چکیده انگلیسی
This paper presents a state-of-the-art review on a hot topic in the literature, i.e., vibration based energy harvesting techniques, including theory, modelling methods and the realizations of the piezoelectric, electromagnetic and electrostatic approaches. To minimize the requirement of external power source and maintenance for electric devices such as wireless sensor networks, the energy harvesting technique based on vibrations has been a dynamic field of studying interest over past years. One important limitation of existing energy harvesting techniques is that the power output performance is seriously subject to the resonant frequencies of ambient vibrations, which are often random and broadband. To solve this problem, researchers have concentrated on developing efficient energy harvesters by adopting new materials and optimising the harvesting devices. Particularly, among these approaches, different types of energy harvesters have been designed with consideration of nonlinear characteristics so that the frequency bandwidth for effective energy harvesting of energy harvesters can be broadened. This paper reviews three main and important vibration-to-electricity conversion mechanisms, their design theory or methods and potential applications in the literature. As one of important factors to estimate the power output performance, the energy conversion efficiency of different conversion mechanisms is also summarised. Finally, the challenging issues based on the existing methods and future requirement of energy harvesting are discussed.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 74, July 2017, Pages 1-18
نویسندگان
, ,