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Hacia la simulación a nivel de sistema de un modelo de recolector de energía electromagnética en miniatura

Autores: Yuan, Chengdong; Schütz, Arwed; Hohlfeld, Dennis; Bechtold, Tamara

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Hacia la simulación a nivel de sistema de un modelo de recolector de energía electromagnética en miniatura


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

Recolección de energía
Nodos de sensores inalámbricos
Recolector de energía electromagnética
Energía de vibración
Modelo de circuito equivalente
Reducción de orden de modelo paramétrico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 26

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La recolección de energía, una solución para proporcionar un suministro de energía vitalicio a los nodos de sensores inalámbricos, ha atraído una amplia atención en las últimas dos décadas. Un recolector de energía recoge energía ambiental, por ejemplo, solar, térmica o energía de vibración, y la transforma en energía eléctrica. En este trabajo, trabajamos en un modelo de recolector de energía electromagnética, que está compuesto por cuatro imanes que oscilan a lo largo de una bobina. Este dispositivo convierte la energía de vibración en energía eléctrica. Reproducimos el modelo de recolector de energía electromagnética en un software basado en elementos finitos. Con el fin de incluir este modelo en una simulación a nivel de sistema, se presenta la metodología de extracción de un modelo de circuito equivalente basado en tablas de búsqueda. Dicho modelo de circuito equivalente permite la interacción del modelo de recolector de energía electromagnética con modelos compactos eléctricos y mecánicos a nivel de sistema. Además, se sugieren los métodos de reducción de orden de modelo paramétrico basados en interpolación de matrices y parametrización algebraica para acelerar la generación del modelo de circuito equivalente y el proceso de optimización del diseño con respecto a las dimensiones del imán. Se investigan y comparan las eficiencias de estos dos métodos.

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