Captação de energia piezoelétrica para aplicação em plantadeiras agrícolas
Carregando...
Citações na Scopus
Tipo de produção
Trabalho de Conclusão de Curso
Data
2023-12-07
Autores
Marcelino, Rodrigo Dias
Orientador
Doria, Rodrigo Trevisoli
Periódico
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Citação
Texto completo (DOI)
Palavras-chave
captação de energia,piezoelétrico,baixa potência,energy harvesting,piezoelectric,low-power
Resumo
Este trabalho aborda o uso da energia piezoelétrica como uma fonte de alimentação para dispositivos de baixa potência. Destaca-se a necessidade de encontrar alternativas às fontes tradicionais de geração em larga escala, a fim de atender às demandas dos dispositivos compactos e autônomos. O foco principal é explorar a capacidade do piezoelétrico em converter impactos mecânicos em energia elétrica, como os causados por sementes na tubulação de plantadeiras agrícolas, em seu processo de deposição das sementes no solo. O circuito desenvolvido é baseado no LTC3588-1, um circuito integrado dedicado à captação de energia. Ele oferece eficiência na conversão e controle da tensão de saída. Foram realizados testes práticos com diferentes níveis de tensão variando entre 1,8V e 3,6V para uma carga de 41k ohms. Os resultados mostraram que o sistema é capaz de gerar e manter tensões estáveis mesmo diante das variações no fluxo das sementes. A análise quantitativa revelou que, nos testes realizados, a energia entregue à carga variou aproximadamente entre 79μW e 311μW dependendo do nível de tensão aplicado. Essa informação destaca a viabilidade do sistema em fornecer energia útil para dispositivos com baixa potência, reforçando seu potencial para aplicações práticas. Os testes também evidenciaram o comportamento do sistema sob condições variáveis, como bloqueios temporários no fluxo das sementes e oscilações na disponibilidade do material. A capacidade de ajustar a tensão de saída e responder de forma eficiente às variações evidencia a resistência do circuito que foi desenvolvido. Este estudo contribui para o progresso das tecnologias de energia piezoelétrica ao apresentar uma solução prática e eficiente para alimentar dispositivos de baixa potência, consolidando a energia piezoelétrica como uma alternativa promissora no contexto de dispositivos embarcados com consumo energético reduzido.
This work addresses the use of piezoelectric energy as a power source for low-power devices. It emphasizes the need to find alternatives to traditional large-scale generation sources to meet the demands of compact and autonomous devices. The main focus is to explore the piezoelectric's ability to convert mechanical impacts into electrical energy such as those caused by seeds in the pipelines of agricultural planters, during the sowing process. The developed circuit is based on the LTC3588-1, an integrated circuit dedicated to energy harvesting. It provides efficiency in conversion and output voltage control. Practical tests were conducted with different voltage levels ranging from 1.8V to 3.6V for a 41k-ohm load. The results showed that the system is capable of generating and maintaining stable voltages even in the face of variations in seed flow. Quantitative analysis revealed that, in the conducted tests, the energy delivered to the load varied approximately between 79μW and 311μW depending on the applied voltage level. This information highlights the viability of the system in providing useful energy for low-power devices, reinforcing its potential for practical applications. The tests also demonstrated the system's behavior under variable conditions, such as temporary blockages in seed flow and fluctuations in material availability. The ability to adjust the output voltage and efficiently respond to variations underscores the robustness of the developed circuit. This study contributes to the progress of piezoelectric energy technologies by presenting a practical and efficient solution for powering low-power devices, solidifying piezoelectric energy as a promising alternative in the context of embedded devices with reduced energy consumption.
This work addresses the use of piezoelectric energy as a power source for low-power devices. It emphasizes the need to find alternatives to traditional large-scale generation sources to meet the demands of compact and autonomous devices. The main focus is to explore the piezoelectric's ability to convert mechanical impacts into electrical energy such as those caused by seeds in the pipelines of agricultural planters, during the sowing process. The developed circuit is based on the LTC3588-1, an integrated circuit dedicated to energy harvesting. It provides efficiency in conversion and output voltage control. Practical tests were conducted with different voltage levels ranging from 1.8V to 3.6V for a 41k-ohm load. The results showed that the system is capable of generating and maintaining stable voltages even in the face of variations in seed flow. Quantitative analysis revealed that, in the conducted tests, the energy delivered to the load varied approximately between 79μW and 311μW depending on the applied voltage level. This information highlights the viability of the system in providing useful energy for low-power devices, reinforcing its potential for practical applications. The tests also demonstrated the system's behavior under variable conditions, such as temporary blockages in seed flow and fluctuations in material availability. The ability to adjust the output voltage and efficiently respond to variations underscores the robustness of the developed circuit. This study contributes to the progress of piezoelectric energy technologies by presenting a practical and efficient solution for powering low-power devices, solidifying piezoelectric energy as a promising alternative in the context of embedded devices with reduced energy consumption.