The paper presents results of studies on piezoelectric generators, in which energy of mechanical vibrations is harvested and converted to electric energy. These piezoelectric generators were proposed, as an alternative to a battery-based solution, for powering of sensor nodes in condition monitoring systems of large rotary machines such as turbogenerators in power plants. Since a performance of three prototype bending-beam piezogenerators turned out to be unsatisfactory when tested in real conditions on a turbogenerator, Synchronized Switch Harvesting on lnductortechnique has been studied as a solution for an enhancement of generated power levels. A test interface circuit is described. The obtained laboratory results confirm possible usefulness of the technique and are a basis for a future work on power-processing blocks operating with piezoelectric generators.
PL
Artykuł przedstawia wyniki badań nad generatorami piezoelektrycznymi, w których energia drgań mechanicznych jest odzyskiwana i przekształcana w energię elektryczną. Zastosowanie tych generatorów zostało zaproponowane, jako alternatywę dla rozwiązania opartego o ogniwa elektryczne, do zasilania węzłów pomiarowych w systemie do monitoringu stanu technicznego dużych maszyn wirnikowych, takich jak turbogeneratory w elektrowniach. Ze względu na to, że działanie trzech prototypowych generatorów okazało się niezadawalające w warunkach rzeczywistych na turbogeneratorze, technika synchronicznego przełączania ładunku elektrycznego do cewki została zbadana jako rozwiązanie mające na celu zwiększenie generowanych mocy. Użyty układ testowy został opisany. Uzyskane wyniki badań laboratoryjnych potwierdzają potencjalną użyteczność tej techniki i stanowią podstawę do dalszych prac nad układami przetwarzania energii elektrycznej współpracującymi z generatorami piezoelektrycznymi.
The paper presents microcontroller-based interface for testing of piezoelectric vibration energy harvesters testing and measurement of their parameters. The interface is proposed as a low-cost solution for laboratory stands with electrodynamic shakers. The proposed system contains power processing circuits for piezoelectric harvesters. The microcontroller sets circuit interconnections suitable for a given test, controls circuitry operation, acquires measurement results and presents them to a user. The investigated piezoelectric harvester parameters include optimal load resistance, maximum generated power, resonant frequencies and mechanical damping coefficient. Output power gain can be also examined for AC/DC converter topology with nonlinear voltage processing SSHI circuit.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.