بررسی و بهینه سازی توان در ژنراتورهای برق مبتنی بر قطره آب

استفاده از انرژی قطرات باران به دلیل فراوانی بارش و کاربردهای گوناگون آن، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. در این راستا، مولدهای برق مبتنی بر قطره ها (DEGs) که بر پایه القای الکترواستاتیکی کار می کنند، به دلیل ولتاژ خروجی بالا و توان لحظه ای مناسب، گزینه ای بسیار خوب محسوب می شوند. برای بهبود عملکرد این مولدها، لازم است تاثیر نوع طراحی و عوامل کلیدی موثر بر آن ها بررسی شود. در این پژوهش، عملکرد مولدهای DEGs با سه نوع پیکربندی مختلف (الکترود زیرین، الکترود بالایی و الکترود دوگانه) به طور کامل مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که ظرفیت خازنی بین آب و زمین، نقش مهمی در تعیین میزان خروجی دستگاه دارد. همچنین، رسانایی آب نیز بر عملکرد دستگاه تاثیر به سزایی دارد؛ به طوری که آب لوله کشی با رسانایی حدود ۳۰۰ میکروزی منسب بر سانتیمتر، بیشترین بازدهی را در آزمایش ها نشان داد. با استفاده از یک مدار مدیریت توان بهینه، خروجی پالسی مولدها به ولتاژ ثابت با دامنه های مختلف تبدیل شد و از آن برای شارژ یک تلفن هوشمند استفاده گردید. یافته های این تحقیق، مسیرهای جدیدی را برای بهبود طراحی مولدهای DEG و کاربردهای آنها ارائه می دهد.

کلیدواژه ها:

مولد برق مبتنی بر قطرات ، پیکربندی دستگاه ، خازن آب به زمین ، مدیریت برق