logo móvil
Contáctanos

Una técnica mejorada de generación de energía piezoeléctrica para la carga inalámbrica Qi

Autores: Elmannai, Wafa; Elleithy, Khaled; Benz, Andrew Anthony; DeAngelis, Alberto Carmine; Weaver, Nick

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2023

Una técnica mejorada de generación de energía piezoeléctrica para la carga inalámbrica Qi


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Desarrollo sostenible

Palabras clave

Diseño
Sistema de carga inalámbrica
Piezoelectricidad
Estándar Qi
Generación de energía
Almacenamiento de batería

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 36

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento tiene como objetivo diseñar e implementar un sistema de carga inalámbrica robusto que utilice materiales asequibles y el principio de piezoelectricidad para generar energía limpia que permita al usuario almacenar la energía para su uso posterior. Un sistema de carga inalámbrica que utilice la piezoelectricidad generada como fuente de energía e integrado con la transmisión inalámbrica estándar Qi tendría un impacto sustancial en el medio ambiente y en los usuarios. El enfoque consiste en una generación piezoeléctrica de onda completa, almacenamiento de batería, transmisión inalámbrica estándar Qi y Bluetooth Low Energy (BLE) como controlador y monitor de la aplicación. Tres funciones principales están involucradas en el diseño del sistema propuesto: generación de energía, almacenamiento de energía y transmisión de energía. Se concibe una aplicación cliente para monitorear la transmisión y recepción de datos. Los elementos piezoeléctricos generan electricidad de CA a partir de los movimientos mecánicos, que convierten la electricidad en CC utilizando los rectificadores de puente de onda completa. El sensor transmite los datos a la aplicación a través de protocolos BLE. El usuario recibe actualizaciones continuas sobre el nivel de almacenamiento, dispositivos emparejados y tiempo restante para una carga completa. Un transmisor inalámbrico estándar Qi transfiere la electricidad almacenada para cargar los dispositivos respectivos. La salida genera pulsos de 60 voltios en cada compresión de un transductor. El diseño se basa en múltiples configuraciones en paralelo para resolver el problema de cargar hasta el valor de activación VH = 5.2 V cuando se prueba con un solo transductor piezoeléctrico. Las celdas de batería tipo AA se cargan en paralelo en una configuración en serie. El sistema se prueba en una serie de escenarios. Además, simulamos el diseño durante 11.11 h para aproximadamente 70,000 julios de entrada. El sistema puede cargar del 5% al 100% y extraer del 98%. Utilizar cuatro piezos en el módulo diseñado resulta en un voltaje de salida promedio de 1.16 V. Aumentar el número de piezos resulta en 17.2 W de potencia. El sistema es capaz de transmitir y almacenar energía de forma inalámbrica con un estado de potencia estable después de menos de 0.01 s.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro