Piezoelectric energy harvesting from roadway deformation under various traffic flow conditions

压电 能量收集 能量(信号处理) 功率(物理) 电压 流量(数学) 变形(气象学) 压电传感器 机械能 工程类 声学 结构工程 汽车工程 材料科学 机械 电气工程 物理 复合材料 量子力学
作者
Yangyang Zhang,He Zhang,Chaofeng Lü,Yisheng Chen,Ji Wang
出处
期刊:Journal of Intelligent Material Systems and Structures [SAGE]
卷期号:31 (15): 1751-1762 被引量:13
标识
DOI:10.1177/1045389x20930089
摘要

Many laboratory tests and in situ measurements have been conducted to study piezoelectric energy harvesting from roadway deformation. However, the performance of piezoelectric energy harvesters under real traffic flow conditions is still unknown. In this study, an electromechanical model of piezoelectric energy harvesters with detailed parameters (including the geometric parameters, material parameters, and circuits) is established, and the influences of traffic flow conditions (i.e. traffic speed and traffic density) on the output power of piezoelectric energy harvesters are analyzed by employing a scaling law method and traffic flow theory. The results indicate that remarkable differences exist in the load patterns and the frequencies between the laboratory tests (or in situ measurements) and real traffic flow conditions. Because of these differences, the results (especially the output electric power and optimization design methods) of previous studies may be inapplicable for piezoelectric energy harvesters embedded in roadways. Considering the distinguishing features of the traffic load pattern, the optimization criteria to determine the geometric parameters and the intrinsic system parameter of piezoelectric energy harvesters are obtained, and the corresponding optimal output power densities of the piezoelectric energy harvesters are also quantitatively calibrated. These theoretical results may serve as guidelines for optimizing the design of piezoelectric energy harvesters embedded in roadways under different traffic flow conditions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我来也完成签到 ,获得积分10
刚刚
吱吱发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
情书完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
研友_VZG7GZ应助远志采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
bkagyin应助小马儿采纳,获得10
4秒前
小竹笋完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
烂漫的涫完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
开心的绮玉完成签到,获得积分10
7秒前
Wang发布了新的文献求助10
7秒前
牛6发布了新的文献求助10
8秒前
英姑应助蓝精灵采纳,获得10
8秒前
8秒前
KTdyd完成签到,获得积分10
9秒前
xiaohei发布了新的文献求助10
9秒前
领导范儿应助余生请指教采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
斯文败类应助核桃采纳,获得30
12秒前
深情安青应助核桃采纳,获得10
12秒前
Ava应助核桃采纳,获得10
12秒前
研友_VZG7GZ应助核桃采纳,获得10
12秒前
Ava应助核桃采纳,获得10
12秒前
搜集达人应助核桃采纳,获得10
12秒前
传奇3应助核桃采纳,获得10
12秒前
慕青应助核桃采纳,获得10
12秒前
慕青应助核桃采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
远志发布了新的文献求助10
14秒前
王图图发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Constitutional and Administrative Law 1000
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Microbially Influenced Corrosion of Materials 500
Die Fliegen der Palaearktischen Region. Familie 64 g: Larvaevorinae (Tachininae). 1975 500
The Experimental Biology of Bryophytes 500
The YWCA in China The Making of a Chinese Christian Women’s Institution, 1899–1957 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5394134
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4515426
关于积分的说明 14053922
捐赠科研通 4426623
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2431456
邀请新用户注册赠送积分活动 1423562
关于科研通互助平台的介绍 1402541