Spolupráce v oblasti energy harvesting probíhá na několika úrovních a bylo řešeno několik evropských projektů. Bylo navázáno mnoho národních i mezinárodních spoluprací s kolegy z jiných univerzit a byla publikována řada společných prací. Navazují se také spolupráce při pořádání mezinárodních workshopů.
Kontinuální monitorování kritických leteckých konstrukcí je velmi důležité. Z tohoto důvodu se vyvíjejí technologie získávání energie z okolí pro napájení bezdrátových senzorů. V současnosti existuje výkonová mezera mezi systémy s nízkým příkonem a dostupnou energií získanou současnými přístupy k získávání energie. Výzkumný tým spolupracuje s partnery na vývoji získávání energie v rámci akce COST CA18203 – Optimalizace návrhu pro inspekci (ODIN). Získávání energie může být efektivně využito pro monitorování stavu konstrukcí. Tyto techniky jsou podrobně popsány v našem článku "Energy Harvesting Technologies for Structural Health Monitoring of Airplane Components—A Review": https://www.mdpi.com/1424-8220/20/22/6685.
Rozsáhlý počet senzorů, dnes často bezdrátových, vyžaduje energii, která je často dodávána bateriemi s omezenou životností. Nahrazení baterií získáváním energie z vibrací je jedním z kroků k dosažení soběstačnosti těchto zařízení. Na našem pracovišti se vyvíjejí a zkoumají zařízení jak pro obecné získávání energie, tak i pro specifická zařízení, především v oblastech letectví a železniční dopravy. Hlavní oblasti řešených problémů u zařízení pro získávání energie z vibrací jsou následující:
První je mechanický návrh a mechanické vlastnosti zařízení. Výzkum v této oblasti zahrnuje jak použité materiály, tak různé konstrukční řešení, implementaci pohyblivých spojů, lineárních a nelineárních pružin atd. Dalším klíčovým bodem je přeměna mechanické energie na elektrickou energii. Naše pracoviště využívá především dva základní principy: elektromagnetickou indukci a piezoelektrickou přeměnu. Posledním bodem je otázka elektrické adaptace výstupu energy harvesteru. Výstup je vždy střídavý a úměrný vibracím, takže musí být dále zpracován předtím, než může být použit pro napájení zařízení. Výzkum v této oblasti na našem pracovišti rovněž probíhá a bylo prezentováno a publikováno několik řešení.
Kontakt
Ing. Ondřej Rubeš, Ph.D.