Análise e desenvolvimento de métodos para capturar energia elétrica gerada pela vibração mecânica de materiais piezelétricos

• Processo: 08/05176-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2008
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2009
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Mecânica dos Sólidos
• Pesquisador responsável: Vicente Lopes Junior
• Beneficiário: Thiago Henrique Guilherme
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Piezoeletricidade Vibrações
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Piezoeletricidade | Power Conversion | Power Harvesting | Power Harvesting circuits | Vibracoes | Captura e armazenamento de energia elétrica através de estruturas piezoelétricas

Resumo

O objetivo principal deste trabalho é armazenar energia elétrica gerada pela vibração mecânica dos materiais considerados como "inteligentes". A pesquisa visa à união de duas grandes áreas da engenharia, Eletrônica e Mecânica, aproveitando os conhecimentos que o aluno adquiriu durante o curso técnico em mecatrônica, durante os projetos técnicos já realizados e por fim, os conhecimentos adquiridos durante os estágios técnicos que o aluno desenvolveu.Nesta proposta é apresentado um circuito eletrônico que já se mostrou eficiente em pesquisas apresentadas na bibliografia deste projeto. O aluno dará continuidade nas pesquisas bibliográficas e nos ensaios práticos na tentativa de melhorar o circuito e descobrir freqüências de vibração que possam gerar maiores tensões para assim reduzir o tempo necessário para a recarga completa de uma bateria a ser dimensionada após os primeiros ensaios de verificação de tensão gerada pelo material piezelétrico. Um dos métodos que será utilizado para melhorar o circuito inicial será a troca dos diodos de silício utilizados no circuito original por diodos de germânio, estes diodos apresentam uma queda de tensão muito menor do que a queda apresentada pelos diodos de silício (0,2v para diodos de germânio X 0,7v para diodos de silício). Esta substituição pode aumentar a eficiência do circuito, gerando menor perda da energia. A análise de diversas freqüências, inclusive freqüências de ressonância, serão avaliadas durante a pesquisa, porém freqüências reais serão priorizadas, por dados de referências bibliográficas o aluno pôde concluir que o sinal de freqüência de vibração de um compressor de um motor de um carro da marca Mitsubishi modelo Eclipse tem a mesma forma de sinal de uma freqüência randômica de 0 a 1000 Hz.Um objetivo paralelo aos citados acima é o de aprender e entender o correto funcionamento da placa de aquisição de dados D-Space, tal placa será utilizada durante todo o projeto de dimensionamento do circuito eletrônico. Como no início do projeto o conhecimento sobre a placa não será completo, os primeiros ensaios de tensão gerada utilizarão osciloscópios e multímetros, bem como acelerômetros para medir a freqüência gerada pela vibração do shaker.