Nelineární alternativní zdroje energie

Abstract

Tato práce se zabývá vibračním mikro sběračem energie, tedy zařízením, které kinetickou energii vibrací přeměňuje na elektrickou energii. Jedná se zpravidla o zařízení o rozměrech do deseti centimetrů s výstupním výkonem v řádu miliwattů. Takový výkon je dostatečný pro napájení současných komunikačních modulů a lze ho tedy použít pro různé bezdrátové senzory s využitím například pro internet věcí. Stávající zařízení jsou založena na lineárním oscilátoru a mají jen úzké pásmo budicích frekvencí, ve kterých efektivně vyrábějí elektrickou energii. Rozšíření tohoto frekvenčního pásma s pomocí nelinearit je hlavním cílem této práce. Vznikne tak výsledné nelineární zařízení, které efektivně pracuje s větším rozsahem budicích frekvencí a umožňuje tak širší využití v technické praxi.

This thesis is focused on vibration energy harvester, which is a device converting kinetic energy of vibrations into electrical energy. The approximate dimensions of the device are ten centimeters, and the output power is in milliwatts. A device that generates such amount of power can function as a power source for communication modules and can be used for wireless sensors, which can be utilized for example in the Internet of Things. Existing devices are based on a simple linear oscillator, but they have a narrow operating frequency bandwidth, where they can operate effectively. The bandwidth extension of vibration energy harvesters using nonlinear characteristics is the main aim of this thesis. It leads to a design of a nonlinear device with wide operating frequency bandwidth that provides higher implementation in industry.