Αξιολόγηση πηγών και μεθόδων για την τροφοδοσία αυτόνομων ενσωματωμένων συστημάτων
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Μασκλαβάνος, Ιωάννης
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Τ.Ε.Ι. Ηπείρου, Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών, Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Η παγκόσμια ανάπτυξη και εξάπλωση του internet σε όλο σχεδόν τον πλανήτη, σε συνδυασμό με την μείωση του κόστους του πυριτίου έχουν φέρει μεγάλη αύξηση στο πλήθος των ενσωματωμένων συστημάτων γύρω μας. Το διαρκώς αυξανόμενο πλήθος αυτών έχει δημιουργήσει νέες ανάγκες σχετικά με την τροφοδοσία και την επέκταση ζωής τους. Διαρκείς έρευνες πραγματοποιούνται για την εύρεση νέων τρόπων συγκομιδής ενέργειας από το περιβάλλον αλλά και νέων τρόπων για την αποθήκευση της ενέργειας αυτής. Η ηλιακή ενέργεια, τα πιεζοηλεκτρικά, τα τριβοηλεκτρικά, η ακτινοβολούμενη και η θερμική ενέργεια παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στις έρευνες αυτές. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά των διάχυτων μορφών ενέργειας (ambient energy) και αναλύονται τυπικοί συλλέκτες/μετατροπείς (energy harvesters). Μεγαλύτερη έμφαση δίνεται συλλογή θερμικής ενέργειας. Κατασκευάζεται πειραματική διάταξη για την αξιολόγηση θερμοηλεκτρικής πηγής και γίνονται μετρήσεις με τη χρήση οργάνων συνδεδεμένα σε υπολογιστή. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των μετρήσεων και γίνεται αξιολόγηση αυτών. Αποδεικνύεται ότι είναι δυνατή η συλλογή ενέργειας με ισχύ mWs ακόμη και από διαφορές θερμοκρασίας 2οC. Η μελέτη υποδεικνύει ότι είναι δυνατή η τροφοδοσία μικροσυσκευών από μικρά (και φθηνά) θερμοηλεκτρικά στοιχεία, προσθέτοντας έτσι μια ακόμη ενναλακτική επιλογή για την ενεργειακή αυτονομία φορετών συσκευών, όπως ιατρικοί αισθητήρες, αναλυτές φυσικής κατάστασης κ.α.
Nowadays worldwide development and the deployment of the internet-of-things around the globe, combined with the reduction in silicon costs, have brought a large increase in the number of embedded systems around us. This ever-increasing number of devices has created new needs in terms of their power supply and the extension of their life. Ongoing research seeks new ways for perpetual operation, harvesting energy from the environment. Solar energy, vibrations, radiative and thermal energy play a leading role in these studies. This thesis presents characteristics of various types of ambient energy and corresponding typical transducers (energy harvesters). The focal point of the thesis is the analysis of the prospects for enabling perpetual operation of wareable devices by collecting ambient thermal energy. Given the lack of efficiency data for Silicon-based thermoelectric converters at low temperature differences, the thesis proposes the development of an experimental apparatus for the measurement of the output of low cost TEGs at environment temperatures. The experimental device for the evaluation of thermoelectric generator was developed and automated measurements were carried-out using computer-connected instruments. The evaluation of the results indicates that mWs of power can be harvested with as low as 2oC temperature differences. Such efficiency can enable the perpetual operation of micro-power wareable devices such as medical sensors, fitness trackers etc.
Nowadays worldwide development and the deployment of the internet-of-things around the globe, combined with the reduction in silicon costs, have brought a large increase in the number of embedded systems around us. This ever-increasing number of devices has created new needs in terms of their power supply and the extension of their life. Ongoing research seeks new ways for perpetual operation, harvesting energy from the environment. Solar energy, vibrations, radiative and thermal energy play a leading role in these studies. This thesis presents characteristics of various types of ambient energy and corresponding typical transducers (energy harvesters). The focal point of the thesis is the analysis of the prospects for enabling perpetual operation of wareable devices by collecting ambient thermal energy. Given the lack of efficiency data for Silicon-based thermoelectric converters at low temperature differences, the thesis proposes the development of an experimental apparatus for the measurement of the output of low cost TEGs at environment temperatures. The experimental device for the evaluation of thermoelectric generator was developed and automated measurements were carried-out using computer-connected instruments. The evaluation of the results indicates that mWs of power can be harvested with as low as 2oC temperature differences. Such efficiency can enable the perpetual operation of micro-power wareable devices such as medical sensors, fitness trackers etc.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Συστήματα, Τροφοδοσία
Θεματική κατηγορία
Αυτόνομα ενσωματωμένα συστήματα - Μέθοδοι, Συστήματα - Αυτόνομα
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Μεταπτυχιακή Εργασία
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Τ.Ε.Ι. Ηπείρου, Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών, Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε
Όνομα επιβλέποντος
Δουμένης, Γρηγόριος
Εξεταστική επιτροπή
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Τ.Ε.Ι. Ηπείρου
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Μασκλαβάνος, Ι., 2019. Αξιολόγηση πηγών και μεθόδων για την τροφοδοσία αυτόνομων ενσωνατωμένων συστημάτων. Μεταπτυχιακή εργασία. Άρτα: Τ.Ε.Ι. Ηπείρου. Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών . Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής Τ.Ε.
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
82
Λεπτομέρειες μαθήματος
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα