FONT:
CONTRAST:

Dział Promocji, Komunikacji i Kultury

Opis koncepcji rozwoju rozwiązania będącego przedmiotem projektu:

W celu określenia możliwości wykorzystania autonomicznych miniaturowych źródeł prądu stałego opartych na szerokopasmowych przetwornikach wibracji na energię elektryczną dokonano przeglądu literatury naukowej i technicznej w dziedzinie odnawialnych źródeł energii, pozyskiwania energii z otoczenia oraz bezprzewodowych systemów pomiarowych. Dodatkowo przeanalizowano zakresy częstotliwości oraz przyspieszenia drgań występujących w otoczeniu. Większość źródeł wibracji posiada pasmo częstotliwości o szerokości od kilku do kilkunastu herców, zawierające się w przedziale od 0,1 do 100 Hz, natomiast wartość skuteczna przyspieszenia osiąga wartości od 0,01 do 5 g. Na tej podstawie stwierdzono, że rozwiązaniem mogącym zastąpić konwencjonalne zasilanie (przewodowe lub bateryjne) w systemach pomiarowych są szerokopasmowe przetworniki energii drgań mechanicznych na energię elektryczną, z uwagi na zmienność częstotliwości drgań względem czasu w rzeczywistych budowlach, maszynach, pojazdach, itp. Dodatkowo rozwój proponowanego układu, którego zasada działania opiera się na prawie Faradaya, jest korzystny ekonomicznie, gdyż w swojej budowie wykorzystuje on jedynie szeroko dostępne materiały (magnesy trwałe, metal, tworzywo sztuczne), a nie kosztowne materiały o specjalnych właściwościach, które są stosowane w rozwiązaniach obecnych na rynku (piezoelektryki) czy bardzo kosztowne materiały magnetostrykcyjne.

header bg

Celem projektu jest stworzenie autonomicznego źródła mocy, bazującego na opracowanym w ramach zrealizowanych dotychczas badań podstawowych, szerokopasmowym przetworniku drgań mechanicznych na energię elektryczną. Układ ten będzie mógł być montowany bezpośrednio na drgających elementach, takich jak: maszyny przemysłowe, mosty lub tory kolejowe z przeznaczeniem do podtrzymania zasilania pojedynczych systemów wymagających niewielkiej mocy zasilającej. Do systemów tych zalicza się czujniki pomiarowe z modułami bezprzewodowej transmisji danych. Założeniem projektu jest uzyskanie układu o następujących właściwościach:

  1. Szerokie pasmo częstotliwości pracy, w którym generuje on moc zasilająca wewnętrzną baterię - minimum 10 Hz (w zależności od potencjalnego zastosowania).
  2. Średnia moc wyjściowa - minimum 1 mW (w zależności od potencjalnego zastosowania).
  3. Napięcie wyjściowe - 3.6 V (prąd stały)

Kolejnym celem projektu jest pozyskanie partnera przemysłowego do dalszych prac badawczych i wdrożeniowych. W wyniku realizacji niniejszego projektu zostanie opracowany algorytm do szybkiego projektowania elektromagnetycznych przetworników energii drgań na energię elektryczną. Następnie powstanie dopasowany do wymagań rynkowych układ podwójny elektromagnetycznych przetworników energii drgań na energię elektryczną oraz przetwornica napięcia wraz z układem ładowania baterii. W końcowym etapie projektu Tango całość zostanie połączona i przebadana na stanowisku laboratoryjnym.

Media społecznościowe Politechniki Opolskiej