کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7216280 1469943 2018 24 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Ambient vibration energy harvesters: A review on nonlinear techniques for performance enhancement
ترجمه فارسی عنوان
جمع آوری انرژی لرزش محدوده: بررسی تکنیک های غیرخطی برای افزایش عملکرد
کلمات کلیدی
مصرف کننده انرژی لرزشی محیطی، تکنیک های غیر خطی، روش های تنظیم، مرور،
ترجمه چکیده
برداشتگرهای انرژی لرزش به عنوان یک راه حل امیدوار کننده برای استفاده از الکترونیک کوچک، مانند سنسورها و دستگاه های نظارت، به ویژه در زمینه های کاربردی که باتری های گران قیمت یا جایگزین آنها دشوار است، ظهور می کنند. با این حال، صرفه جویی انرژی فعلی ارتعاش تنها در یک پهنای باند فرکانس محدود موثر است، در حالی که اکثر لرزش های محیطی به صورت تصادفی در یک فرکانس فرکانس گسترده ای رخ می دهد. بسیاری از تکنیک ها، مانند تنظیم، اتصال بین حالت ها، آرایه های چندبعدی و روش های انتقال ترکیبی، می توانند برای افزایش کارایی برداشتن انرژی بر اساس ارتعاش استفاده شوند. در میان این تکنیک ها معرفی غیر خطی به سیستم برداشت انرژی است. در اغلب موارد، با استفاده از تکنیک های غیر خطی برای برداشت انرژی، در مقایسه با یک سیستم خطی، پهنای باند فرکانس بیشتر را افزایش می دهد. در سیستم های خاص، معرفی غیر خطی همچنین می تواند پاسخ دامنه بالاتر را داشته باشد. هدف این مقاله بررسی نقایص تکنیک های غیر خطی است که برای بهبود عملکرد برداشت مصرف انرژی در دهه گذشته و وضعیت فعلی برداشت انرژی که از این تکنیک استفاده می شود مورد بررسی قرار گرفته است. این شامل بحث در مورد تکنیک های متعددی است که برای افزایش مصرف انرژی مورد استفاده قرار گرفته اند، از قبیل بارگذاری تصادفی، رزونانس داخلی، آزادی چند درجه ای، مهار مکانیکی و تحریک های پارامتریک که به رفتار غیرخطی و افزایش سیستم منجر می شود. این تکنیک ها قادر به افزایش پهنای باند فرکانس و در بعضی موارد افزایش پاسخ دامنه می باشند. افزایش کارایی در دستگاههایی است که می توانند انرژی بیشتری از ارتعاشات محیط برداشت کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
جمع آوری انرژی لرزش محدوده: بررسی تکنیک های غیرخطی برای افزایش عملکرد
چکیده انگلیسی
Vibration energy harvesters are emerging as a promising solution for powering small-scale electronics, such as sensors and monitoring devices, especially in applications where batteries are costly or difficult to replace. However, current vibration energy harvesters are only effective within a limited frequency bandwidth, whereas most ambient vibrations occur randomly over a wide frequency range. Many techniques, such as tuning, coupling between modes, multimodal arrays and hybrid transduction methods, can be used for performance enhancement of vibration-based energy harvesters. Among these techniques is the introduction of nonlinearities to the energy harvesting system. In most cases, using nonlinear techniques for energy harvesting results in a larger frequency bandwidth when compared to a linear system. In certain systems, the introduction of nonlinearities can also result in a higher amplitude response. The aim of this paper is to conduct a critical review of nonlinear techniques which have been investigated for performance enhancement of energy harvesters in the past decade and present state of the art of energy harvesters which utilise this technique. This includes discussions of several techniques that have been employed for enhancing energy harvesting, such as stochastic loading, internal resonances, being multi-degree-of-freedom, mechanical stoppers and parametric excitations, which all lead to nonlinear behaviour and enhancement of the system. These techniques are capable of significantly extending the frequency bandwidth and, in some cases, increasing the amplitude response. The enhancement in performance results in devices that can harvest energy more efficiently from ambient vibrations.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Engineering Science - Volume 127, June 2018, Pages 162-185
نویسندگان
, , ,