Diseño y desarrollo de simulador de un sistema de almacenamiento de energía mediante sensores piezoeléctricos
En este trabajo, se diseñó y desarrolló un simulador que permite realizar estudios mucho más profundos en los generadores eléctricos por vibraciones piezoeléctricas; para ello se partió del comportamiento mecánico de un cristal piezoeléctrico sencillo. Se modeló matemáticamente su funcionamiento, ob...
| Autores principales: | , , |
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| Formato: | Online |
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| Publicado: |
Universidad Tecnológica de Panamá
2021
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| Acceso en línea: | https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3250 |
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RIC3250 |
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RIC32502023-01-13T20:17:36Z Design and development of a simulator for an energy storage system using piezoelectric sensors Diseño y desarrollo de simulador de un sistema de almacenamiento de energía mediante sensores piezoeléctricos Calderón, Angélica Ortega, Samantha Moreno, Iveth In this work, a simulator was designed and developed that allows much more in-depth studies to be carried out in electric generators by piezoelectric vibrations, for this we started from the mechanical behavior of a simple piezoelectric crystal, and its operation was mathematically modeled, obtaining an electrical circuit equivalent to that of mechanical behavior of these crystals, later using Multisim, a basic energy harvesting system was simulated. To obtain accurate data and observe the efficiency of the simulation, it is necessary to make use of an energy harvester by means of vibrations in a physical way, so an energy storage device using piezoelectrics developed in previous research was built, in order to guarantee that is a good measuring instrument for capturing the necessary variables, finally the equation that relates the force applied to the crystals with the tension at the output of the harvester was determined, in order to be able to apply these data to the developed simulations, and calculate the percentage of error that the simulator has. En este trabajo, se diseñó y desarrolló un simulador que permite realizar estudios mucho más profundos en los generadores eléctricos por vibraciones piezoeléctricas; para ello se partió del comportamiento mecánico de un cristal piezoeléctrico sencillo. Se modeló matemáticamente su funcionamiento, obteniendo un circuito eléctrico equivalente al comportamiento mecánico de estos cristales, posteriormente haciendo uso de NI Multisim 14.0, se simuló un sistema cosechador de energía básico. Para obtener datos certeros y observar la eficiencia de la simulación es necesario hacer uso de un cosechador de energía por medio de vibraciones de forma física, por lo que se construyó un dispositivo de almacenamiento de energía mediante piezoeléctricos desarrollado en investigaciones anteriores, a fin de garantizar que sea un buen instrumento de medición para la captura de las variables necesarias. Finalmente se determinó la ecuación que relaciona la fuerza aplicada a los cristales, con la tensión a la salida del cosechador, para así poder aplicar estos datos a las simulaciones desarrolladas, y calcular el porcentaje de error que posee el simulador. Universidad Tecnológica de Panamá 2021-08-23 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3250 10.33412/rev-ric.v7.0.3250 Revista de Iniciación Científica; Vol. 7 (2021): Revista de Iniciación Científica - Edición Especial N° 5; 44-51 2413-6786 2412-0464 spa https://revistas.utp.ac.pa/index.php/ric/article/view/3250/3944 Derechos de autor 2021 Revista de Iniciación Científica http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
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Universidad Tecnológica de Panamá |
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En este trabajo, se diseñó y desarrolló un simulador que permite realizar estudios mucho más profundos en los generadores eléctricos por vibraciones piezoeléctricas; para ello se partió del comportamiento mecánico de un cristal piezoeléctrico sencillo. Se modeló matemáticamente su funcionamiento, obteniendo un circuito eléctrico equivalente al comportamiento mecánico de estos cristales, posteriormente haciendo uso de NI Multisim 14.0, se simuló un sistema cosechador de energía básico. Para obtener datos certeros y observar la eficiencia de la simulación es necesario hacer uso de un cosechador de energía por medio de vibraciones de forma física, por lo que se construyó un dispositivo de almacenamiento de energía mediante piezoeléctricos desarrollado en investigaciones anteriores, a fin de garantizar que sea un buen instrumento de medición para la captura de las variables necesarias. Finalmente se determinó la ecuación que relaciona la fuerza aplicada a los cristales, con la tensión a la salida del cosechador, para así poder aplicar estos datos a las simulaciones desarrolladas, y calcular el porcentaje de error que posee el simulador. |
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