Název: Měření parametrů piezo energy harvesterů
Překlad názvu: Measuring the Parameters of Piezo Energy Harvesters
Autoři: Kunz, Jan ; Novák,, Martin (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (oponent) ; Beneš, Petr (vedoucí práce)
Typ dokumentu: Disertační práce
Rok: 2022
Jazyk: cze
Nakladatel: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstrakt: [cze] [eng]
Tato disertační práce se zabývá měřením parametrů piezoenergy harvesterů, zejména měřením jejich účinnosti. V první části práce jsou shrnuty důležité metriky pro jejich srovnání a přehled existujících měřicích systémů pro měření výkonových parametrů harvesterů. Měření účinnosti harvesterů je z důvodů komplikovaného měření příkonu zjednodušováno a účinnost harvesterů se počítá z jeho parametrů. Tento způsob nicméně není přesný, protože zanedbává mechanické ztráty, a má velkou nejistotu měřeni. Z tohoto důvodu je hlavním cílem práce najít způsob, jak přímo změřit příkon harvesteru a tak změřit jeho účinnost dle definice, tedy včetně mechanických ztrát. Na základě analýzy toku výkonů ve výkonovém řetězci harvesteru byl nalezen způsob, jak tohoto cíle dosáhnout. Poté jsem vytvořil automatizovaný měřicí systém, který umožňuje měřit výkonové parametry harvesterů a také jeho účinnost včetně stanovení nejistot měření. V poslední části jsou porovnány výkony, parametry a zejména oba druhy účinnosti pro komerčně dostupné harvestery. Dle předpokladů vychází hodnoty účinnosti dle definice menší než v případě její zjednodušené verze. Nicméně tento poměr se pro různé typy harvesterů velmi liší, u PZT harvesterů je nová účinnost přibližně třetinová, ale v případě PVDF harvesterů je pouze setinová. Tento výrazný rozdíl ukazuje, že různé typy harvesterů mají velké rozdíly v mechanických ztrátách, tento rozdíl až dosud nemohl být měřen a tak zůstával opomíjen. This dissertation deals with the measurement of piezoenergy harvester parameters, in particular the measurement of their efficiency. The first part of the thesis summarizes important metrics for their comparison and reviews existing measurement systems for measuring harvester performance parameters. The measurement of harvester efficiency is simplified due to the complexity of power measurement and harvester efficiency is calculated from its parameters. However, this method is not accurate because it neglects mechanical losses and has a large measurement uncertainty. For this reason, the main objective of this work is to find a way to directly measure the harvester power input and thus measure its efficiency by definition, i.e. including mechanical losses. By analyzing the power flow in the harvester power chain, a way to achieve this goal has been found. Then, I have created an automated measurement system that allows to measure the harvester power parameters and also its efficiency including the determination of measurement uncertainties. In the last section, the performance, parameters and especially the two types of efficiency for commercially available harvesters are compared. As expected, the efficiency evaluated according to the definition come out smaller than in the case of its simplified version. However, this ratio varies widely for different harvester types, with the new efficiency being approximately one-third for PZT harvesters but only one-hundredth for PVDF harvesters. This significant difference shows that the different types of harvesters have large differences in mechanical losses, this difference could not be measured until now and thus remained neglected.
Klíčová slova: Energy harvesting; měření účinnosti; piezoenergy harvester; PVDF; PZT; účinnost; efficiency; efficiency measurement; Energy harvesting; piezo energy harvester; PVDF; PZT

Instituce: Vysoké učení technické v Brně (web)
Informace o dostupnosti dokumentu: Plný text je dostupný v Digitální knihovně VUT.
Původní záznam: http://hdl.handle.net/11012/208311

Trvalý odkaz NUŠL: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-591518


Záznam je zařazen do těchto sbírek:
Školství > Veřejné vysoké školy > Vysoké učení technické v Brně
Vysokoškolské kvalifikační práce > Disertační práce