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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
주선아 (이화여자대학교) 지창현 (이화여자대학교)
저널정보
대한전기학회 전기학회논문지 전기학회논문지 제66권 제10호
발행연도
2017.10
수록면
1,499 - 1,507 (9page)

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This paper presents an impact-based piezoelectric vibration energy harvester using a freely movable metal sphere and a piezoceramic fiber-based MFC (Macro Fiber Composite) as piezoelectric cantilever. The free motion of the metal sphere, which impacts both ends of the cavity in an aluminum housing, generates power across a cantilever-type MFC beam in response to low frequency vibration such as human-body-induced motion. Impacting force of the spherical proof mass is transformed into the vibration of the piezoelectric cantilever indirectly via the aluminum housing. A proof-of-concept energy harvesting device has been fabricated and tested. Effect of the indirect impact-based system has been tested and compared with the direct impact-based counterpart. Maximum peak-to-peak open circuit voltage of 39.8V and average power of 598.9μW have been obtained at 3g acceleration at 18Hz. Long-term reliability of the fabricated device has been verified by cyclic testing. For the improvement of output performance and reliability, various devices have been tested and compared. Using device fabricated with anodized aluminum housing, maximum peak-to-peak open-circuit voltage of 34.4V and average power of 372.8μW have been obtained at 3g excitation at 20Hz. In terms of reliability, housing with 0.5mm-thick steel plate and anodized aluminum gave improved results with reduced power reduction during initial phase of the cyclic testing.
#Energy harvesting #Indirect impact #MFC (Macro Fiber Composite)

목차

Abstract
1. 서론
2. 에너지 하베스터 설계
3. 제작 결과
4. 측정 결과
5. 결론
References

참고문헌 (22)

참고문헌 신청
K. Najafi, T. Galchev, E. E. Aktakka, R. L. Peterson, and J. McCullagh, Microsystems for energy harvesting, Proc. of Transducers 2011, Beijing, China, June 5?9, 2011, pp. 1845?1850. C. Knight, J. Davidson, and S. Behrens, Energy options for wireless sensor nodes, Sensors, Vol. 8, pp. 8037? 8066, 2008. P. D. Mitcheson, E. M. Yeatman, G. K. Rao, A. S. Holmes, and T. C. Green, Energy harvesting from human and machine motion for wireless electronic devices, Proc. of the IEEE, Vol. 96, pp. 1457?1486, 2008. D. Briand, E. Yeatman, and S. Roundy, Micro Energy Harvesting, WILEY-VCH, 2015. R. L. Harne, and K. W. Wang, A review of the recent research on vibration energy harvesting via bistable systems, Smart Materials and Structures, Vol. 22, pp. 023001, 2013.

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