بررسي تجربي اثر كاهش عرض تير بر بازده برداشت‌كننده انرژي ارتعاشي پيزوپليمري

An Experimental Investigation into Width Reduction Effect on the Efficiency of Piezopolymer Vibration Energy Harvester

هم‌اكنون برداشت انرژي ارتعاشي با ماده پيزوالكتريك مي‌تواند بيش از 300 ميكرووات بر سانتيمتر مربع توان توليد كند و اين امر موجب شده تا اين روش، به يكي از روش‌هاي مناسب برداشت انرژي براي تأمين توان وسايل الكترونيكي با توان كم مطرح گردد. استفاده از مواد و تكنولوژي جديد در ساخت برداشت‌كننده‌هاي انرژي مي تواند مشكلات موجود در سازه‌هاي فعلي را تا حد زيادي رفع نمايد. در اين كار به كمك مواد پيزوپليمري EAPap كه فيلم نازكي از سلولز مي‌باشند، تيرهاي يكسردرگير برداشت‌كننده انرژي ساخته شده و سپس به تيرهايي با عرض كوچكتر و يكسان تقسيم گرديده‌اند. يك‌بار يك تير به دو قسمت مساوي و بار ديگر به سه قسمت مساوي تقسيم‌بندي شدند. سپس تيرهاي با عرض كمتر به صورت سري و موازي به يكديگر متصل شده و اثر نوع اتصال نيز بررسي گرديد. مشاهده شد كه با تقسيم يك تير به چند تير با عرض كمتر و اتصال سري يا موازي تيرها، جريان، ولتاژ و در نتيجه توان خروجي تيرها افزايش مي‌يابد. اتصال موازي تير‌ها موجب ايجاد جريان بيشتر و اتصال سري، موجب ايجاد ولتاژ بيشتر گرديد.

Now piezoelectric vibrational energy harvesters can produce more than 300 microwatts per square centimeter and this has led to a suitable method for power energy harvesting for electronic devices with low power problem. The use of new technology and materials in manufacturing energy harvesting devices can greatly fix the problems in the current energy harvesting structures. In this work, using EAPap piezopolymer films, the cantilever energy harvesters are made and are split into equal parts with smaller widths. Once a beam is divided into two equal parts and once again is divided into three equal parts. Then the smaller cantilevers are connected together in series and parallel and the effect of binding were also noted. It was observed that splitting a beam into several beams with less width and connecting the beams in series or parallel, can increase the current, voltage and the resulting power output. Parallel connection create more current flow and series connection, causes more output voltage.