Revista de Engenharia Elétrica e Tecnologia Eletrônica

Uma revisão dos coletores de energia eletromagnética de banda larga baseados em vibração

Hamid Khan

Os coletores de energia eletromagnética baseados em vibração (VEMEHs) para alimentar nós de sensores sem fios (RSSFs) e dispositivos de baixa potência têm um enorme interesse de investigação como fonte alternativa de energia. Uma das principais limitações à aplicação destas ceifeiras-debulhadoras como substitutos dos sistemas de baterias é a sua dependência da gama limitada de frequências de operação. Este artigo destaca os avanços atuais na área dos VEMEHs de banda larga. Todos estes VEMEH foram estudados e reportados com base na sua gama de frequências de funcionamento, largura de banda de frequência, volume geral, tensão de saída, valor da potência de saída disponível, densidade de potência e nível de vibrações a que estas ceifeiras-debulhadoras estão sujeitas. Além disso, os VEMEHs notificados são categorizados com base no seu mecanismo operacional, ou seja, ressonantes ou não ressonantes. O foco principal aqui é a gama de frequências operacional e a largura de banda de frequência onde o ceifeira é capaz de produzir uma quantidade adequada de potência de saída que poderia ser utilizada para operar RSSFs remotas. Os VEMEHs reportados incluem ceifeiras-debulhadoras com um volume minuto de 0,032 cm3 até aproximadamente 1.600 cm3. Quando comparados com base na tensão de saída, os VEMEHs reportados podiam produzir uma tensão de saída de 0,13 mV a 5700 mV. Da mesma forma, os VEMEHs reportados estão a gerar potência de saída de 0,00096 μW a 74.000 μW. Os VEMEHs reportados têm densidades de potência na gama de 0,50 x 10-6 μW/ cm3 a 1.073 μW/ cm3. A potência por aceleração dos VEMEHs reportados está na gama de 16,012 x 10 -6 μW/g a 129.824 μW/g. Além disso, os VEMEHs reportados têm uma densidade de potência por aceleração na gama de 0,500 x 10-6 μW/g.cm3 a 1877 μW/g.cm3. Com base no tamanho geral do dispositivo e na potência de saída resultante, uma ceifeira de 1 cm³ com uma potência média de 0,75 μW até uma ceifeira de 68,96 cm³ com uma potência de saída de pico de 74 mW foram reportadas nesta literatura . A comparação foi feita com base na gama de frequências de operação, largura de banda de frequência, tamanho do dispositivo, potência de saída, aceleração de operação, potência por aceleração e densidades de potência dos coletores de energia eletromagnética de banda larga (EMEHs) reportados.