Scavenging energy from human activi

Scavenging energy from human activities using piezoelectric material
Abstract
Smart solutions for energy generationare required for a sustainable future. Many studiesand researches are in the pipeline to forge new reliable and affordable techniques for electricity generation from natural sources, particularly in low power generation due to mass consumption of small and portable electronic devices. In this context, piezoelectric material is seen as a potential candidate for energy generation since it has an outstanding property of converting kinetic energy into electricity. In this study, a prototype termed as Vibration Energy Harvester (VEnH) is developed to assess its performance in generating electricity from a vibration source. The prototype consists of a cantilever beam with a piezoceramic attached at half-length of the cantilever beam, a DC motor for emulationof the vibration produced by human footsteps and a microcontroller. Whena continuous force is applied to the VEnH, the cantilever beam experiencesdeformations and thus induces electricity. Two tests were conducted, namely the input force magnitude variation (1 mm – 18 mm) tests and the input frequency increment (0 Hz – 10 Hz) tests. The results showed that the output voltage was consistently increased proportional to the applied input displacement until it reacheda saturationpoint. In an optimal condition, about 5.4 Volts was generated before it reached the saturation point. Nonetheless the saturation point varies according to the input excitation frequency and it is discovered that the optimal input excitation frequency is of4.2 Hz. The results have potently showed the energy generation via VEnH isreliable and consistent, and thus upholds the positive prospective for its applications to harvest energy from human activities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

พลังงานจากกิจกรรมต่าง ๆ ของมนุษย์โดยใช้วัสดุ piezoelectric scavengingบทคัดย่อSmart solutions for energy generationare required for a sustainable future. Many studiesand researches are in the pipeline to forge new reliable and affordable techniques for electricity generation from natural sources, particularly in low power generation due to mass consumption of small and portable electronic devices. In this context, piezoelectric material is seen as a potential candidate for energy generation since it has an outstanding property of converting kinetic energy into electricity. In this study, a prototype termed as Vibration Energy Harvester (VEnH) is developed to assess its performance in generating electricity from a vibration source. The prototype consists of a cantilever beam with a piezoceramic attached at half-length of the cantilever beam, a DC motor for emulationof the vibration produced by human footsteps and a microcontroller. Whena continuous force is applied to the VEnH, the cantilever beam experiencesdeformations and thus induces electricity. Two tests were conducted, namely the input force magnitude variation (1 mm – 18 mm) tests and the input frequency increment (0 Hz – 10 Hz) tests. The results showed that the output voltage was consistently increased proportional to the applied input displacement until it reacheda saturationpoint. In an optimal condition, about 5.4 Volts was generated before it reached the saturation point. Nonetheless the saturation point varies according to the input excitation frequency and it is discovered that the optimal input excitation frequency is of4.2 Hz. The results have potently showed the energy generation via VEnH isreliable and consistent, and thus upholds the positive prospective for its applications to harvest energy from human activities.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ไล่พลังงานที่ได้จากกิจกรรมของมนุษย์โดยใช้วัสดุ piezoelectric
บทคัดย่อ
โซลูชั่นสมาร์ทสำหรับ generationare พลังงานที่จำเป็นสำหรับอนาคตที่ยั่งยืน งานวิจัยหลาย studiesand อยู่ในท่อจะเคลื่อนเทคนิคที่เชื่อถือได้และราคาไม่แพงใหม่สำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งน้ำธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตไฟฟ้าต่ำเนื่องจากการบริโภคมวลของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กและพกพา ในบริบทนี้วัสดุ piezoelectric ถูกมองว่าเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพสำหรับการผลิตพลังงานเนื่องจากมีคุณสมบัติที่โดดเด่นของการแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้า ในการศึกษานี้ต้นแบบที่เรียกว่าการสั่นสะเทือนพลังงานตัดไม้ (VEnH) ได้รับการพัฒนาในการประเมินประสิทธิภาพการทำงานในการผลิตกระแสไฟฟ้าจากแหล่งการสั่นสะเทือน ต้นแบบประกอบด้วยคานคานกับ piezoceramic ที่แนบมาในครึ่งความยาวของคานสะพาน, มอเตอร์ DC สำหรับ emulationof การสั่นสะเทือนที่เกิดจากรอยเท้าของมนุษย์และไมโครคอนโทรลเลอร์ whena แรงอย่างต่อเนื่องถูกนำไปใช้ VEnH, experiencesdeformations คานคานจึงก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า สองการทดสอบได้ดำเนินการคือการป้อนข้อมูลการเปลี่ยนแปลงแรงขนาด (1 มิลลิเมตร - 18 มิลลิเมตร) การทดสอบและการเพิ่มความถี่ในการป้อนข้อมูล (0 Hz - 10 Hz) การทดสอบ ผลการศึกษาพบว่าแรงดันขาออกที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องตามสัดส่วนการกำจัดการป้อนข้อมูลนำมาใช้จนกว่าจะ reacheda saturationpoint ในสภาวะที่เหมาะสมประมาณ 5.4 โวลต์ถูกสร้างขึ้นก่อนที่จะถึงจุดอิ่มตัว อย่างไรก็ตามจุดอิ่มตัวแตกต่างกันไปตามความถี่กระตุ้นการป้อนข้อมูลและจะมีการค้นพบว่าความถี่ในการป้อนข้อมูลการกระตุ้นที่ดีที่สุดคือ of4.2 เฮิร์ตซ์ ผลที่ได้แสดงให้เห็นว่าการผลิตพลังงาน potently ผ่าน VEnH isreliable และสอดคล้องกันและทำให้เป็นอันขาดคาดหวังในเชิงบวกสำหรับการใช้งานในการเก็บเกี่ยวพลังงานจากกิจกรรมของมนุษย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การใช้พลังงานจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยใช้วัสดุเพียโซอิเล็กทริกนามธรรม

สมาร์ทโซลูชั่นสำหรับ generationare พลังงานที่จำเป็นสำหรับอนาคตที่ยั่งยืน งานวิจัยมากมายที่อยู่ในท่อเพื่อปลอมเทคนิคที่เชื่อถือได้และราคาไม่แพงใหม่สำหรับการผลิตไฟฟ้าจากแหล่งธรรมชาติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการผลิตไฟฟ้าต่ำ เนื่องจากการบริโภคมวลของขนาดเล็กและแบบพกพา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ในบริบทนี้วัสดุ piezoelectric คือเห็นเป็นผู้สมัครที่มีศักยภาพสำหรับการผลิตพลังงาน เนื่องจากมันมีคุณสมบัติที่โดดเด่นของการแปลงพลังงานจลน์เป็นพลังงานไฟฟ้า ในการศึกษานี้ต้นแบบ termed เป็นเก็บเกี่ยวพลังงานการสั่นสะเทือน ( venh ) ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อประเมินประสิทธิภาพในการสร้างไฟฟ้าจากแหล่งข้อมูลการสั่นสะเทือน . ต้นแบบประกอบด้วยคานเท้าแขนกับ piezoceramic ติดครึ่งความยาวของสะพานคาน , มอเตอร์ DC สำหรับ emulationof การสั่นสะเทือนที่ผลิตโดยฝีเท้าของมนุษย์และไมโครคอนโทรลเลอร์ whena อย่างต่อเนื่องบังคับใช้กับ venh ,ที่สะพานคาน experiencesdeformations จึงก่อให้เกิดกระแสไฟฟ้า สองการทดสอบได้ดำเนินการ คือ การใส่แรงขนาด 1 มม. ( 18 มม. ) การทดสอบและความถี่เพิ่ม ( 0 Hz - 10 Hz ) การทดสอบ ผลการศึกษาพบว่าแรงดันถูกอย่างต่อเนื่องเพิ่มสัดส่วนการใช้ใส่จนมัน reacheda saturationpoint . ในภาวะที่เหมาะสมประมาณ 5.4 โวลต์ถูกสร้างขึ้นก่อนที่จะถึงจุดอิ่มตัว กระนั้นจุด อิ่มตัว แตกต่างกันไปตามข้อมูลและความถี่ และพบว่า การใส่ of4.2 กระตุ้นความถี่คือเฮิรตซ์ ผลลัพธ์ที่ได้เริ่มมีการสร้างพลังงานผ่าน venh isreliable และสอดคล้องกันจึงยืนบวกในอนาคตสำหรับการประยุกต์ใช้เพื่อเก็บเกี่ยวพลังงานจากกิจกรรมต่างๆของมนุษย์