Human body activity energy harvesting system with a piezoelectric transducer
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/108447
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2017-06
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-SenseObraDerivada 3.0 Espanya
Abstract
The objective of this project is the energy quantification that can be collected from the
movement of the human body with a simple scheme of conversion with a piezoelectric
transducer. It will be examined how to accumulate the energy, given the current that is
obtained from the piezoelectric transducer responsible of transform the mechanical
energy into electrical energy is reduced and discontinuous. Work consists of three stages
that, through the power electronics, are based on 1) design and 2) construct the
necessary circuit for the signal treatment and later 3) extract results. The circuit to be
designed aims to prepare the signal produced by the piezoelectric to be sufficiently stable
to be used to supply a system. After designing the circuit and perform the necessary
simulations to know the theoretical behaviour, with an idea of the voltage level that the
system will provide, an appropriate component is chosen to be used as a load and the
real operation is checked through a PCB design which allow different component
combinations to realize the tests. Once the tests have been performed it is done a
comparison of the actual results and the ones according to the simulations and it is
chosen the components combination that allow a better system efficiency. Finally it is
proposed the development of a system of greater consumption completely autonomous
that could work through the study that has been realized in this project by arranging more
piezoelectrics to produce more energy. Aquest projecte té com a objectiu la quantificació de l’energia que es pot recollir a partir
del moviment del cos humà amb un esquema simple de conversió amb un transductor
piezoelèctric. S’examinarà la manera d’acumular l’energia, donat que el corrent que
s’obté del transductor piezoelèctric encarregat de transformar l’energia mecànica en
elèctrica es reduït i discontinu. El treball consta de tres etapes que, mitjançant
l’electrònica de potencia, es basen en 1) dissenyar i 2) construir el circuit necessari per al
tractament de senyal i posteriorment 3) extreure resultats. El circuit a dissenyar pretén
preparar la senyal produïda pel piezoelèctric per a que sigui prou estable per a ser
utilitzada per alimentar un sistema. Després de dissenyar el circuit i realitzar les
simulacions necessàries per conèixer el seu funcionament teòric, amb una idea del nivell
de tensió que proporcionarà el sistema, es tria un component adequat per utilitzar com a
càrrega i es procedeix a la comprovació del funcionament real mitjançant el disseny
d’una PCB que permet diferents combinacions de components per realitzar les proves.
Una vegada realitzades les proves reals es fa una comparació entre els resultats reals i
el esperats segons les simulacions i es tria la combinació de components que permeten
un millor rendiment del sistema. Finalment es proposa el desenvolupament d’un sistema
de major consum completament autònom que podria funcionar mitjançant l’estudi que
s’ha realitzat en aquest projecte disposant de més piezoelèctrics per a produir més
energia. Este proyecto tiene como objetivo la cuantificación de energía que se puede recoger a
partir del movimiento del cuerpo humano con un esquema simple de conversión con un
transductor piezoeléctrico. Se examinará la manera de acumular la energía, dado que la
corriente que se obtiene del transductor piezoeléctrico encargado de transformar la
energía mecánica en eléctrica es reducida y discontinua. El trabajo consta de tres partes
que, mediante la electrónica de potencia, se basan en 1) diseñar y 2) construir el circuito
necesario para el tratado de señal y posteriormente 3) extraer resultados. El circuito a
diseñar pretende preparar la señal producida por el piezoeléctrico para que sea
suficientemente estable para ser utilizada para alimentar un sistema. Después de diseñar
el circuito y realizar las simulaciones necesarias para conocer su funcionamiento teórico,
con una idea del nivel de tensión que proporcionará el sistema, se escoge un
componente adecuado para utilizar como carga y se procede a comprobación del
funcionamiento real mediante el diseño de una PCB que permite diferentes
combinaciones de componentes para realizar las pruebas. Una vez realizadas las
pruebas reales se escoge la combinación de componentes que permiten un mejor
rendimiento del sistema. Finalmente se propone el desarrollo de un sistema de mayor
consumo completamente autónomo que podría funcionar mediante el estudio que se ha
realizado en este proyecto disponiendo de más piezoeléctricos para producir más
energía.
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA DE SISTEMES ELECTRÒNICS (Pla 2009)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
Degree_thesis_model.pdf | 3,176Mb | Visualitza/Obre |