Energy harvesting – the extraction

Energy harvesting – the extraction of energy from the local environment for conversion
to electrical power – is of particular interest for low power wireless devices such as body or
machine mounted sensors. Motion and vibration are a potential energy source, and can be
exploited by inertial devices, which derive electrical power by the damping of the relative movement
of a proof mass mounted in a frame attached to the moving host. Inertial devices using
linear motion of the proof mass, which have been extensively studied and developed, have a
maximum power output limited by the internal travel range of the proof mass. In the current
paper, the potential power of devices using rotating proof masses, powered by linear or
rotational host motion, is analysed. Two new operation modes are introduced: rotationally resonant
devices, and devices driven by continuous rotation. In each case the maximum achievable
power densities are estimated, and these are compared with equivalent expressions for
devices with linear proof mass motion where appropriate. The possibility of using actively
driven, gyroscopic structures is then introduced, and the potential power of such devices is considered.
By avoiding the linear displacement limit and the limited mass of conventional devices,
it is shown that increases in obtainable power are possible if parasitic damping is minimized,
particularly for cases of low linear source amplitude. Finally, issues of implementation are discussed,
with an emphasis on microengineered devices

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เก็บเกี่ยวพลังงาน – สกัดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมภายในสำหรับการแปลงไฟฟ้ามีความสนใจเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ไร้สายพลังงานต่ำเช่นร่างกาย หรือเครื่องติดตั้งเซนเซอร์ เคลื่อนไหวและการสั่นสะเทือนเป็นแหล่งพลังงานศักย์ และสามารถประโยชน์ โดยอุปกรณ์ inertial ซึ่งได้รับพลังงานไฟฟ้า ด้วยการลดเสียงรบกวนของการเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของมวลกันติดในกรอบกับย้ายโฮสต์ ใช้อุปกรณ์ inertialการเคลื่อนที่เชิงเส้นของมวลกัน ซึ่งได้อย่างกว้างขวางศึกษา และพัฒนา มีการผลผลิตพลังงานสูงสุดจำกัดตามช่วงเดินทางภายในของมวลหลักฐาน ในปัจจุบันกระดาษ พลังงานศักยภาพของอุปกรณ์ที่ใช้หมุนกันฝูง ขับเคลื่อน ด้วยเส้น หรือanalysed เคลื่อนไหวโฮสต์ในการหมุน การ มีการแนะนำวิธีการดำเนินงานใหม่สอง: คง rotationallyอุปกรณ์ และอุปกรณ์ขับเคลื่อน โดยการหมุนอย่างต่อเนื่อง ในแต่ละกรณีสูงสุดที่ทำได้มีประเมินความหนาแน่นของพลังงาน และเหล่านี้จะเปรียบเทียบกับนิพจน์เทียบเท่าสำหรับอุปกรณ์ที่ มีหลักฐานเชิงมวลเคลื่อนไหวตามความเหมาะสม ใช้อย่างแข็งขันแล้วมีนำโครงสร้างขับเคลื่อน gyroscopic และพลังศักยภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวจะถือว่าโดยหลีกเลี่ยงข้อจำกัดเชิงปริมาณกระบอกสูบและมวลจำกัดของอุปกรณ์ทั่วไปมันจะแสดงสิทธิได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นสามารถลดเสียงรบกวนเสียงฟู่เหมือนกาฝากถูกย่อเล็กสุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของคลื่นแหล่งต่ำเชิงเส้น สุดท้าย ปัญหาการดำเนินงานกล่าวถึงโดยเน้นที่อุปกรณ์ microengineered

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การเก็บเกี่ยวพลังงาน - การสกัดพลังงานจากสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นสำหรับการแปลง
พลังงานไฟฟ้า - เป็นที่น่าสนใจโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ไร้สายพลังงานต่ำเช่นร่างกายหรือ
เซ็นเซอร์เครื่องติด การเคลื่อนไหวและการสั่นสะเทือนเป็นแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพและสามารถ
ใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์เฉื่อยซึ่งได้รับพลังงานไฟฟ้าโดยการทำให้หมาด ๆ ของการเคลื่อนไหวของญาติ
ของมวลหลักฐานอยู่ในกรอบที่ติดอยู่กับโฮสต์ที่เคลื่อนไหว อุปกรณ์เฉื่อยโดยใช้
การเคลื่อนไหวเชิงเส้นของมวลหลักฐานซึ่งได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางและได้รับการพัฒนามี
กำลังไฟฟ้าสูงสุด จำกัด ด้วยช่วงการเดินทางภายในของมวลหลักฐาน ในปัจจุบัน
กระดาษพลังศักยภาพของอุปกรณ์ที่ใช้หมุนฝูงหลักฐานขับเคลื่อนโดยเส้นหรือ
การเคลื่อนไหวโฮสต์หมุนมีการวิเคราะห์ สองโหมดการทำงานใหม่ที่มีการแนะนำ: จังหวะ rotationally
อุปกรณ์และอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยการหมุนอย่างต่อเนื่อง ในแต่ละกรณีที่ประสบความสำเร็จสูงสุด
ความหนาแน่นของพลังงานที่ได้รับการประเมินและเหล่านี้เมื่อเทียบกับการแสดงออกเทียบเท่าสำหรับ
อุปกรณ์ที่มีการเคลื่อนไหวมวลหลักฐานเชิงเส้นที่เหมาะสม ความเป็นไปได้ของการใช้งาน
ขับเคลื่อนโครงสร้าง gyroscopic มีการนำมาแล้วและพลังงานที่มีศักยภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการพิจารณา
โดยหลีกเลี่ยงข้อ จำกัด การเคลื่อนที่เชิงเส้นและมวล จำกัด ของอุปกรณ์ธรรมดา
ที่มันจะแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของพลังงานที่ได้รับจะเป็นไปได้ถ้าทำให้หมาด ๆ ปรสิต จะลดลง
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของคลื่นที่มาต่ำเชิงเส้น ในที่สุดปัญหาของการดำเนินการอภิปราย
โดยเน้นอุปกรณ์ microengineered

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเก็บเกี่ยวพลังงาน–การสกัดพลังงานจากสิ่งแวดล้อมในท้องถิ่นสำหรับการแปลง
เพื่อ–ไฟฟ้าพลังงานต่ำเป็นประโยชน์เฉพาะสำหรับอุปกรณ์ไร้สาย เช่น ร่างกายหรือ
เครื่องติดเซ็นเซอร์ การเคลื่อนไหวและสั่นสะเทือน เป็นแหล่งพลังงานและสามารถใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์
เฉื่อยซึ่งสร้างพลังงานไฟฟ้าจากความหน่วงของ
การเคลื่อนที่สัมพัทธ์ของการพิสูจน์มวลติดในกรอบที่แนบมากับการย้ายโฮสต์ อุปกรณ์แบบใช้
การเคลื่อนที่เชิงเส้นของการพิสูจน์มวลซึ่งได้รับอย่างกว้างขวางเพื่อศึกษาและพัฒนา มีอำนาจออก
สูงสุด จํากัด โดยภายในช่วงของหลักฐานด้านมวล ในกระดาษปัจจุบัน
, พลังศักยภาพของอุปกรณ์ที่ใช้หมุนมวลหลักฐาน ขับเคลื่อนโดยเส้นตรงหรือ
การหมุนโฮสต์เคลื่อนไหว , วิเคราะห์สองโหมดการทำงานใหม่จะแนะนำ : rotationally ก้อง
อุปกรณ์และอุปกรณ์ขับเคลื่อน โดยการหมุนอย่างต่อเนื่อง ในแต่ละกรณีได้อำนาจสูงสุด
ความหนาแน่นประมาณ และเหล่านี้คือเมื่อเทียบกับสำนวนที่เทียบเท่าสำหรับ
อุปกรณ์เชิงเส้นกับการพิสูจน์มวลเคลื่อนไหวที่เหมาะสม ความเป็นไปได้ของการใช้งาน
ขับเคลื่อนโครงสร้าง gyroscopic แล้วแนะนําและศักยภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวถือว่า .
โดยการหลีกเลี่ยงจำกัดการกระจัดเชิงเส้นและมวลจำกัดอุปกรณ์ปกติ
เป็นได้รับพลังงานเพิ่มขึ้นเป็นไปได้ถ้าปรสิต Damping สามารถลด
โดยเฉพาะกรณีต่ำเชิงเส้นแหล่งที่มาของ . สุดท้าย ประเด็นของการอภิปราย
โดยเน้น microengineered อุปกรณ์