PiezoelektrischesEnergy-Harvesting in niederfrequenterAnregungsumgebung mittels kontaktbasierter Frequency-Upconversion

Journal article


Publication Details

Author(s): Dorsch P, Geyer S, Gedeon D, Hubert F, Rupitsch S
Journal: Tm-Technisches Messen
Publication year: 2018
Volume: 85
Journal issue: 4
Pages range: 275-290
ISSN: 0171-8096
Language: German


Abstract

Es wird die Entwicklung und Optimierung eines piezoelektrischen Energy-Harvesting-Systems zur Generierung von elektrischer Energie aus menschlichen Bewegungen vorgestellt. Um die Energie der beim Sport auftretenden tieffrequenten spektralen Beschleunigungsanteile aufnehmen zu können, darf das Harvesting-System eine  Eigenresonanzfrequenz von 5 Hz nicht überschreiten und muss dabei zusätzlich eine kompakte Bauweise aufweisen. Zur Gewährleistung dieser beiden Punkte wird das Prinzip der kontaktbasierten Frequency-Upconversion verfolgt. Der Primäroszillator wird dabei mit seiner Eigenfrequenz an die energiereichsten Anteile des umgebenden Beschleunigungsspektrums angepasst und überträgt diese aufgenommene Energie, z.B. durch mechanischen Kontakt, an den Sekundäroszillator. Letzterer wandelt diese Energie in elektrische Energie. Dieser Beitrag erläutert analytische Auslegungs- und Optimierungskriterien von Primär- und Sekundäroszillator. Zudem wird eine geeignete Energieextraktionsschaltung ausgewählt, die das Energy-Harvesting-System komplettiert. Das Verhalten der einzelnen Teilsysteme und des Harvesting-Systems in seiner Gesamtheit wird daraufhin messtechnisch und simulativ untersucht.    Als Ergebnis der Untersuchungen werden, anhand geeigneter Messungen, Energieübertragungsfaktoren ermittelt und die Funktionsfähigkeit des Gesamtsystems belegt.


FAU Authors / FAU Editors

Dorsch, Philipp
Lehrstuhl für Sensorik
Gedeon, Dominik
Lehrstuhl für Sensorik
Hubert, Florian
Lehrstuhl für Sensorik
Rupitsch, Stefan PD Dr.
Lehrstuhl für Sensorik


How to cite

APA:
Dorsch, P., Geyer, S., Gedeon, D., Hubert, F., & Rupitsch, S. (2018). PiezoelektrischesEnergy-Harvesting in niederfrequenterAnregungsumgebung mittels kontaktbasierter Frequency-Upconversion. Tm-Technisches Messen, 85(4), 275-290. https://dx.doi.org/10.1515/teme-2017-0140

MLA:
Dorsch, Philipp, et al. "PiezoelektrischesEnergy-Harvesting in niederfrequenterAnregungsumgebung mittels kontaktbasierter Frequency-Upconversion." Tm-Technisches Messen 85.4 (2018): 275-290.

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Last updated on 2019-04-01 at 13:10