EN
TR
Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı
Öz
Bu çalışma insan hareketliliğinin fazla olduğu yerlerde, düşük güçlü uygulamalar için zemine yerleştirilen piezoelektrik seramik dönüştürücülere dayalı deneysel bir enerji hasat sistemini tanıtmaktadır. Yalnızca bir PZT’nin üretebildiği gerilim tek başına bir sisteme enerji verebilecek seviyede değildir. Bu yüzden PZT’ler hasat edilen gücü en üst seviyeye çıkarabilecek uygun devre topolojisiyle seri ve paralel bağlanarak elde edilecek toplam güç arttırılmıştır. Deneysel çalışmada 20 × 30 cm’lik ahşap bir zeminin her bir kısa kenarına 5 adet PZT yerleştirilmiş, toplamda 10 adet PZT’den 10 adet gerilim ikileyici ile enerji hasadı yapılmıştır. Dört farklı ağırlıkta birey üç farklı yürüme hızında bir dakika boyunca deney düzeneğine basmış ve tüm sonuçlar grafiksel olarak elde edilmiştir. Yük olarak 220 KΩ direnç kullanılmıştır. Deney düzeneği 48 kg ağırlığındaki bireyle test edildiğinde maksimum 23,42 μW (2,27 volt), 58 kg ağırlığında 13,13 μW (1,70 volt), 71 kg ağırlığında 59,56 μW (3,62 volt), 85 kg ağırlığında 55,68 μW (3,50 volt) gerilim hasat edilmiştir. Deneysel sonuçlar aynı bireyin yürüme hızı arttıkça elde edilecek ortalama gerilimin yükseldiğini, ayrıca aynı yürüme hızlarındaki bireylerden ağır olanın daha fazla enerji hasat edilmesini sağladığını göstermiştir.
Anahtar Kelimeler
Kaynakça
- Zhang B., Liu H., Zhou S. et al. A review of nonlinear piezoelectric energy harvesting interface circuits in discrete components. Appl. Math. Mech.-Engl. Ed. 2022; 43: 1001-1026.
- Akkaya Oy S. A design of mass-spring type piezoelectric energy harvesting. Scientia Iranica D 2021; 28(6): 3504-3511.
- Li C., Yang F., Liu P., Fu C., Liu Q., Zhao H., Lin P. Development and Piezoelectric Properties of a Stack Units-Based Piezoelectric Device for Roadway Application. Sensors 2021; 21: 7708.
- Cho J. Y., Kim K. B., Hwang W. S., Yang C. H., Ahn J. H., Do Hong S., ... & Sung T. H. A multifunctional road-compatible piezoelectric energy harvester for autonomous driver-assist LED indicators with a self-monitoring system. Applied Energy 2019; 242: 294-301.
- Jeon D. H., Cho J. Y., Jhun J. P., Ahn J. H., Jeong S., Jeong S. Y., ... & Sung T. H. A lever-type piezoelectric energy harvester with deformation-guiding mechanism for electric vehicle charging station on smart road. Energy 2021; 218: 119540.
- Shenck N., Paradiso J. Energy Scavenging with Shoe-Mounted Piezo-Electrics. IEEE Micro 2001; 21(3): 30–42.
- Nimachwala A., Pandya A. Energy harvesting in the form of electricity by Piezo–Cells by placing them in a pair of shoes and storing energy in Power Bank. Materials Today: Proceedings 2022; 67(1): 51-55.
- Wang J. X., Li J. C., Su W. B., Zhao X., Wang C. M. A multi-folded-beam piezoelectric energy harvester for wideband energy harvesting under ultra-low harmonic acceleration. Energy Reports 2022; 8: 6521-6529.
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yayımlanma Tarihi
28 Mart 2024
Gönderilme Tarihi
7 Nisan 2023
Kabul Tarihi
26 Ekim 2023
Yayımlandığı Sayı
Yıl 2024 Cilt: 36 Sayı: 1
APA
Çavuş, B., & Akkaya Oy, S. (2024). Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 36(1), 201-210. https://doi.org/10.35234/fumbd.1279082
AMA
1.Çavuş B, Akkaya Oy S. Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36(1):201-210. doi:10.35234/fumbd.1279082
Chicago
Çavuş, Birol, ve Sibel Akkaya Oy. 2024. “Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 (1): 201-10. https://doi.org/10.35234/fumbd.1279082.
EndNote
Çavuş B, Akkaya Oy S (01 Mart 2024) Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36 1 201–210.
IEEE
[1]B. Çavuş ve S. Akkaya Oy, “Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı”, Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, ss. 201–210, Mar. 2024, doi: 10.35234/fumbd.1279082.
ISNAD
Çavuş, Birol - Akkaya Oy, Sibel. “Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 36/1 (01 Mart 2024): 201-210. https://doi.org/10.35234/fumbd.1279082.
JAMA
1.Çavuş B, Akkaya Oy S. Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2024;36:201–210.
MLA
Çavuş, Birol, ve Sibel Akkaya Oy. “Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı”. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 36, sy 1, Mart 2024, ss. 201-10, doi:10.35234/fumbd.1279082.
Vancouver
1.Birol Çavuş, Sibel Akkaya Oy. Zemine Entegre Piezoelektrik Sensörden Enerji Hasadı. Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 01 Mart 2024;36(1):201-10. doi:10.35234/fumbd.1279082