ارزیابی اثر مقاومت الکتریکی خارجی بر کارایی تیر کامپوزیتی برداشت‌کننده انرژی ارتعاشی با لایه فیلم نانوپیزوالکتریک سلولزی

پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-14 (14)
کد مقاله : 1023-ISAV2024 (R1)
نویسندگان
دانشگاه جامع امام حسین(ع)
چکیده
هم‌اکنون برداشت انرژی ارتعاشی با ماده پیزوالکتریک می‌تواند بیش از 300 میکرووات بر سانتیمتر مربع توان تولید کند و این امر موجب شده تا این روش، به یکی از روش‌های مناسب برداشت انرژی برای تأمین توان وسایل الکترونیکی با توان کم مطرح گردد. استفاده از مواد و تکنولوژی جدید در ساخت برداشت‌کننده‌های انرژی می تواند مشکلات موجود در سازه‌های فعلی را تا حد زیادی رفع نماید. در این کار به کمک مواد پیزوپلیمری EAPap که فیلم نازکی از سلولز می‌باشند، تیرهای یکسردرگیر برداشت‌کننده انرژی ساخته شده و سپس به تیرهایی با عرض کوچکتر و یکسان تقسیم گردیده‌اند. سپس با تغییر مقاومت الکتریکی خارجی به بررسی اثر آن بر روی ولتاژ خروجی و جریان پرداخته شده است. مشاهده می‌شود که با افزایش مقاومت الکتریکی خارجی ولتاژ خروجی افزایش و جریان کاهش یافته است. همچنین با محاسبه اثر این دو پارامتر بر روی توان خروجی در یک بازه، مقاومت بهینه انتخاب شده است.
کلیدواژه ها
 
Title
Evaluation of the effect of external electrical resistance on the performance of vibration energy harvesting composite beam with cellulose nano-piezoelectric film layer
Authors
Mohammad Javad Zeinalbeik, Rouhollah Hosseini, Pouya Sarvi, Ali Asghar Mehdizade Soula
Abstract
Currently, vibration energy harvesting with piezoelectric material can produce more than 300 microwatts per square centimeter of power, and this has made this method one of the suitable energy harvesting methods for powering low-power electronic devices. The use of new materials and technology in the construction of energy harvesters can solve the problems in the current structures to a great extent. In this work, with the help of EAPap piezopolymer materials, which are a thin film of cellulose, energy-harvesting energy-harvesting beams were made and then divided into smaller beams with the same width. Then, by changing the external electrical resistance, its effect on the output voltage and current has been investigated. It can be seen that with the increase of the external electrical resistance, the output voltage has increased and the current has decreased. Also, by calculating the effect of these two parameters on the output power in a range, the optimal resistance has been selected.
Keywords
Vibration energy harvesting, Piezoelectric, electric resistance, external electric resistance, output voltage, current, output power