Un registrador de energía para sistemas de muñeca portátiles impulsados por energía cinética
Autores: Manjarres, Jose; Pardo, Mauricio
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Un registrador de energía para sistemas de muñeca portátiles impulsados por energía cinética
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Recolección de energía
Materiales piezoeléctricos
Dispositivos portátiles
Recolector de muñeca
Duración de la batería
Recolección cinética
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La energía cinética es una tecnología prometedora hacia el desarrollo de esquemas alternativos de carga de baterías o incluso dispositivos portátiles autoalimentados que obtienen su suministro de energía a partir del movimiento humano. Aunque existen muchos avances con esquemas que aprovechan materiales piezoeléctricos y el movimiento humano para alimentar dispositivos especialmente a partir de pasos, algunas ubicaciones del cuerpo como la muñeca aún necesitan evaluación con generadores piezoeléctricos para evaluar su potencial de limitaciones. En este trabajo, presentamos los resultados del registro de la transferencia de energía de un recolector piezoeléctrico en la muñeca a una batería en un dispositivo portátil. Este sistema es la continuación de nuestro trabajo anterior donde implementamos el recolector con una carga resistiva previamente ajustada para obtener la máxima potencia y evaluamos la energía recolectada durante las actividades físicas. Ahora, reemplazamos la carga lineal con un controlador de carga y una batería de iones de litio en la misma configuración portátil. Estas nuevas condiciones no son óptimas para el generador piezoeléctrico pero presentan un entorno más realista para el recolector cinético y permiten un estudio más preciso de la viabilidad de un sistema autoalimentado. Las pruebas muestran que cinco minutos de actividades que involucran movimiento del brazo pueden proporcionar entre 1.75 mJ y 2.98 mJ de energía, lo que puede representar entre 3.6 segundos y 6.2 segundos de duración adicional de la batería. Por lo tanto, estos resultados brindan una visión de las limitaciones y desafíos restantes en el campo de recolección cinética basada en piezoeléctricos para dispositivos portátiles.
Descripción
La energía cinética es una tecnología prometedora hacia el desarrollo de esquemas alternativos de carga de baterías o incluso dispositivos portátiles autoalimentados que obtienen su suministro de energía a partir del movimiento humano. Aunque existen muchos avances con esquemas que aprovechan materiales piezoeléctricos y el movimiento humano para alimentar dispositivos especialmente a partir de pasos, algunas ubicaciones del cuerpo como la muñeca aún necesitan evaluación con generadores piezoeléctricos para evaluar su potencial de limitaciones. En este trabajo, presentamos los resultados del registro de la transferencia de energía de un recolector piezoeléctrico en la muñeca a una batería en un dispositivo portátil. Este sistema es la continuación de nuestro trabajo anterior donde implementamos el recolector con una carga resistiva previamente ajustada para obtener la máxima potencia y evaluamos la energía recolectada durante las actividades físicas. Ahora, reemplazamos la carga lineal con un controlador de carga y una batería de iones de litio en la misma configuración portátil. Estas nuevas condiciones no son óptimas para el generador piezoeléctrico pero presentan un entorno más realista para el recolector cinético y permiten un estudio más preciso de la viabilidad de un sistema autoalimentado. Las pruebas muestran que cinco minutos de actividades que involucran movimiento del brazo pueden proporcionar entre 1.75 mJ y 2.98 mJ de energía, lo que puede representar entre 3.6 segundos y 6.2 segundos de duración adicional de la batería. Por lo tanto, estos resultados brindan una visión de las limitaciones y desafíos restantes en el campo de recolección cinética basada en piezoeléctricos para dispositivos portátiles.