SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:miun-43123"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:miun-43123" > System Implementati...

System Implementation Trade-Offs for Low-Speed Rotational Variable Reluctance Energy Harvesters

Xu, Ye (författare)
Mittuniversitetet,Institutionen för elektronikkonstruktion
Bader, Sebastian, 1984- (författare)
Mittuniversitetet,Institutionen för elektronikkonstruktion
Magno, Michele (författare)
Mittuniversitetet,Institutionen för elektronikkonstruktion,Dept. of Information Technology and Electrical Engineering, ETH Zurich
visa fler...
Mayer, Philipp (författare)
Dept. of Information Technology and Electrical Engineering, ETH Zurich
Oelmann, Bengt (författare)
Mittuniversitetet,Institutionen för elektronikkonstruktion
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2021-09-21
2021
Engelska.
Ingår i: Sensors. - Basel, Switzerland : MDPI. - 1424-8220. ; 21:18
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Low-power energy harvesting has been demonstrated as a feasible alternative for the power supply of next-generation smart sensors and IoT end devices. In many cases, the output of kinetic energy harvesters is an alternating current (AC) requiring rectification in order to supply the electronic load. The rectifier design and selection can have a considerable influence on the energy harvesting system performance in terms of extracted output power and conversion losses. This paper presents a quantitative comparison of three passive rectifiers in a low-power, low-voltage electromagnetic energy harvesting sub-system, namely the full-wave bridge rectifier (FWR), the voltage doubler (VD), and the negative voltage converter rectifier (NVC). Based on a variable reluctance energy harvesting system, we investigate each of the rectifiers with respect to their performance and their effect on the overall energy extraction. We conduct experiments under the conditions of a low-speed rotational energy harvesting application with rotational speeds of 5rpm–20rpm, and verify the experiments in an end-to-end energy harvesting evaluation. Two performance metrics—power conversion efficiency (PCE) and power extraction efficiency (PEE)—are obtained from the measurements to evaluate the performance of the system implementation adopting each of the rectifiers. The results show that the FWR with PEEs of 20 % at 5 rpm to 40 % at 20 rpm has a low performance in comparison to the VD (40–60 %) and NVC (20–70 %) rectifiers. The VD-based interface circuit demonstrates the best performance under low rotational speeds, whereas the NVC outperforms the VD at higher speeds (>18 rpm). Finally, the end-to-end system evaluation is conducted with a self-powered rpm sensing system, which demonstrates an improved performance with the VD rectifier implementation reaching the system’s maximum sampling rate (40 Hz) at a rotational speed of approximately 15.5 rpm. 

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Elektroteknik och elektronik -- Annan elektroteknik och elektronik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering -- Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering (hsv//eng)

Nyckelord

energy harvesting; rotational energy harvesting; kinetic energy harvesting; variable reluctance; self-powered sensors; internet of things; smart sensors

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)
art (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

  • Sensors (Sök värdpublikationen i LIBRIS)

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Xu, Ye
Bader, Sebastian ...
Magno, Michele
Mayer, Philipp
Oelmann, Bengt
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Elektroteknik oc ...
och Annan elektrotek ...
Artiklar i publikationen
Sensors
Av lärosätet
Mittuniversitetet

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy