Un sistema dinámico autoalimentado novedoso utilizando un recolector de energía de vibración piezoeléctrico basado en un inversor de fuente en Z cuasi
Autores: Poh, Wesley Qi Tong; Bin Mohamad Saifuddin, Muhammad Ramadan; Naayagi, Ramasamy Thaiyal
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un sistema dinámico autoalimentado novedoso utilizando un recolector de energía de vibración piezoeléctrico basado en un inversor de fuente en Z cuasi
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Inversores de fuente cuasi-Z
Conversión de potencia de cc a cc
Cosechadora de energía de vibración piezoeléctrica
Sistema dinámico
Controlador de aumento
Modulación de ancho de pulso
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El uso de inversores de fuente cuasi-Z (qZSI) para aplicaciones de conversión de energía de CC a CC ha ganado mucho reconocimiento al tratar con integraciones de recursos de energía renovable conectados a la red. Este documento propone un novedoso sistema dinámico autoalimentado (SPDS) que implica un recolector de energía de vibración piezoeléctrico (PVEH) utilizando qZSI para establecer interoperabilidad con una carga de CC clasificada en 16.15 mW. Basado en rendimientos de salida inciertos de una viga cantiléver piezoeléctrica (CB), el PVEH basado en qZSI sirve como una unidad de restauración de voltaje dinámico que establece la sincronización de seguimiento de carga. Utiliza un controlador de aumento basado en proporcional-integral (PI-based BC) para generar una ordenación estratégica de amplificación de voltaje de disparo en secuencias de modulación de ancho de pulso (PWM). El SPDS fue modelado utilizando dos software basados en especificaciones de productos disponibles comercialmente: (i) COMSOL Multiphysics para diseñar y optimizar mecánicamente un CB. (ii) PSCAD/EMTDC para diseñar e integrar electrónicamente el qZSI con el CB optimizado, mientras funciona como un banco de pruebas para modelar el SPDS contra datos arbitrarios de velocidad del viento y frecuencia de vibración estructural recopilados de una estación de tren de tránsito rápido (MRT) en Khatib, Singapur. Los resultados de simulación adquiridos han mostrado respuestas transitorias deseables en los sub-sistemas respectivos, obteniendo respuestas de tiempo de establecimiento rápido, error en estado estacionario despreciable, así como eficiencias altas del 94.07% y 91.64% para el CB y el SPDS respectivamente.
Descripción
El uso de inversores de fuente cuasi-Z (qZSI) para aplicaciones de conversión de energía de CC a CC ha ganado mucho reconocimiento al tratar con integraciones de recursos de energía renovable conectados a la red. Este documento propone un novedoso sistema dinámico autoalimentado (SPDS) que implica un recolector de energía de vibración piezoeléctrico (PVEH) utilizando qZSI para establecer interoperabilidad con una carga de CC clasificada en 16.15 mW. Basado en rendimientos de salida inciertos de una viga cantiléver piezoeléctrica (CB), el PVEH basado en qZSI sirve como una unidad de restauración de voltaje dinámico que establece la sincronización de seguimiento de carga. Utiliza un controlador de aumento basado en proporcional-integral (PI-based BC) para generar una ordenación estratégica de amplificación de voltaje de disparo en secuencias de modulación de ancho de pulso (PWM). El SPDS fue modelado utilizando dos software basados en especificaciones de productos disponibles comercialmente: (i) COMSOL Multiphysics para diseñar y optimizar mecánicamente un CB. (ii) PSCAD/EMTDC para diseñar e integrar electrónicamente el qZSI con el CB optimizado, mientras funciona como un banco de pruebas para modelar el SPDS contra datos arbitrarios de velocidad del viento y frecuencia de vibración estructural recopilados de una estación de tren de tránsito rápido (MRT) en Khatib, Singapur. Los resultados de simulación adquiridos han mostrado respuestas transitorias deseables en los sub-sistemas respectivos, obteniendo respuestas de tiempo de establecimiento rápido, error en estado estacionario despreciable, así como eficiencias altas del 94.07% y 91.64% para el CB y el SPDS respectivamente.