Energia útil en una bicicleta: Modelado y validación experimental de un recolector de energía piezoeléctrico

Autores
Ortiz, Matias Juan; Febbo, Mariano; Machado, Sebastián Pablo
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
En este trabajo se estudia e implementa un recolector de energía piezoeléctrico en una bicicleta. Para ello se miden las aceleraciones de sus diferentes partes y se obtienen las posiciones en donde se registra la mayor aceleración. Luego se diseña el recolector de energía piezoeléctrico para aprovechar las aceleraciones máximas. La tensión saliente del piezoeléctrico (alterna) es rectificada con un puente de diodos y un capacitor para alimentar a una resistencia de carga en forma de energía útil (tensión continua). Las ecuaciones diferenciales, tanto del recolector como del circuito rectificador (diodos, capacitor y resistencia), son presentadas y resueltas numéricamente. Los resultados son comparados favorablemente con la implementación del recolector en una bicicleta, donde la aceleración medida es la excitación para la resolución numérica.
In this work, a piezoelectric energy harvester is studied and implemented on a bike. For this, the accelerations of its different parts are measured and the positions where the the greatest acceleration are obtained. The piezoelectric energy harvester is then designed to take advantage of the maximum accelerations. The output voltage of the piezoelectric (AC voltage) is rectified with a diode bridge and a capacitor, to supply a load resistance in the form of useful energy (DC voltage). The differential equations of both the harvester and the rectifier circuit (diodes, capacitor and resistance) are presented and solved numerically. The results are compared favorably with the implementation of the harvester on a bike, where the measured acceleration is the input for the numerical solution.
Fil: Ortiz, Matias Juan. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Bahia Blanca. Grupo de Investigacion En Multifisica Aplicada. - Comision de Investigaciones Cientificas de la Provincia de Buenos Aires. Grupo de Investigacion En Multifisica Aplicada.; Argentina
Fil: Febbo, Mariano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Física del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Física. Instituto de Física del Sur; Argentina
Fil: Machado, Sebastián Pablo. Universidad Tecnologica Nacional. Facultad Regional Bahia Blanca. Grupo de Investigacion En Multifisica Aplicada. - Comision de Investigaciones Cientificas de la Provincia de Buenos Aires. Grupo de Investigacion En Multifisica Aplicada.; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca; Argentina
XXXVII Congreso Argentino de Mecánica Computacional
Resistencia
Argentina
Asociación Argentina de Mecánica Computacional
Materia
ENERGÍA ÚTIL
BICICLETA
MODELADO
VALIDACIÓN EXPERIMENTAL
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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In this work, a piezoelectric energy harvester is studied and implemented on a bike. For this, the accelerations of its different parts are measured and the positions where the the greatest acceleration are obtained. The piezoelectric energy harvester is then designed to take advantage of the maximum accelerations. The output voltage of the piezoelectric (AC voltage) is rectified with a diode bridge and a capacitor, to supply a load resistance in the form of useful energy (DC voltage). The differential equations of both the harvester and the rectifier circuit (diodes, capacitor and resistance) are presented and solved numerically. The results are compared favorably with the implementation of the harvester on a bike, where the measured acceleration is the input for the numerical solution.
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