Hybrid acoustic, vibration, and wind energy harvester using piezoelectric transduction for self-powered wireless sensor node applications

能量收集 振动 单层压电片 无线传感器网络 压电 声学 风力发电 功率(物理) 电气工程 工程类 计算机科学 物理 计算机网络 量子力学
作者
Izhar Izhar,Muhammad Iqbal,Farid Ullah Khan
出处
期刊:Energy Conversion and Management [Elsevier]
卷期号:277: 116635-116635 被引量:22
标识
DOI:10.1016/j.enconman.2022.116635
摘要

Energy harvesters are considered to be a promising solution for long lasting operation of wireless sensor nodes, moreover, make these power-sustainable in hazardous, implantable, remote, harsh, embedded, and abandoned environments where frequent battery replacement is a challenge. Existing energy harvesters utilize only one or two ambient energy sources, however, in this paper, we developed a novel piezoelectric-based energy harvester that converts three ambient energies (acoustic, vibration, and wind) simultaneously into electrical energy. The developed harvester comprises a Helmholtz resonator, a unimorph piezoelectric composite plate, and a cambered aerofoil connected with a piezoelectric plate using a base support. Acoustic, vibration, and wind induced deformation in the harvester's piezoelectric plate and intrun electrical energy is produced based on piezoelectric phenomena. The harvester showed two peaks (at 802 and 1417 Hz frequencies) when subjected to a forward frequency sweep (FFS) which corresponds to its resonant frequencies. Under resonance, in the acoustic and vibrations environment, the harvester produced a maximum power of 210.6 µW, and 1.38 mW on excitation at 130 dB sound pressure level (SPL) and 0.8 g base acceleration, respectively. Furthermore, the harvester produced maximum power of about 285 µW when exposed to 8 m/s wind speed. The developed harvester can be a potential power source for self-powered wireless sensors used for the structural health monitoring of bridges, tall buildings, and railway tracks.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
隐形荟完成签到 ,获得积分10
4秒前
贝贝完成签到 ,获得积分10
4秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
10秒前
小白完成签到 ,获得积分10
13秒前
zero桥完成签到,获得积分10
14秒前
稳重的千凝完成签到,获得积分10
18秒前
柴郡喵完成签到,获得积分10
21秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
21秒前
平常的半莲完成签到 ,获得积分10
22秒前
24秒前
搜集达人应助陈秋采纳,获得10
29秒前
Sue完成签到 ,获得积分10
30秒前
拼搏的青雪完成签到 ,获得积分10
30秒前
pillow完成签到 ,获得积分10
43秒前
zhaimen完成签到 ,获得积分10
43秒前
回首不再是少年完成签到,获得积分0
45秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
45秒前
亳亳完成签到 ,获得积分10
51秒前
kk完成签到,获得积分10
51秒前
ikouyo完成签到 ,获得积分10
53秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
53秒前
56秒前
丝丢皮的完成签到 ,获得积分10
57秒前
吉吉完成签到,获得积分10
1分钟前
丝丢皮得完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凡凡完成签到,获得积分10
1分钟前
顺利山柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
谢陈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
陈秋发布了新的文献求助10
1分钟前
无心的天真完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
正直的松鼠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
祈祈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
语恒完成签到,获得积分10
1分钟前
MS903完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淞淞于我完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
化妆品原料学 1000
小学科学课程与教学 500
Study and Interlaboratory Validation of Simultaneous LC-MS/MS Method for Food Allergens Using Model Processed Foods 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5645043
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4767471
关于积分的说明 15026211
捐赠科研通 4803454
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2568312
邀请新用户注册赠送积分活动 1525684
关于科研通互助平台的介绍 1485247