PUKYONG

스마트 신발용 에너지 하베스팅 모듈을 위한 전력변환장치 해석

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Alternative Title
Analysis of Power Conversion Device of Energy Harvesting Module for Smart Shoes
Abstract
Energy harvesting technology refers to energy recycling technologies that collect wasted energy such as light energy, thermal energy and kinetic energy and generate electric energy. Energy harvesting technology is drawing attention as an alternative to solving the battery problem of small electronic devices. A lot of research has been conducted worldwide. Among them, research has been conducted on how to use kinetic energy by human walking.
This paper introduces analysis of power conversion device of energy harvesting module for smart shoes. The boost converter uses switching elements to increase the output voltage by changing the duty ratio of a PWM signal. Therefore, circuit analysis of the boost converter must be performed to obtain the desired output voltage. The analysis of the boost converter makes it possible to design the boost converter circuit. To validate analysis of the boost converter, simulation results using Matlab/Simulink and PSIM and experimental results are presented.
Author(s)
강지수
Issued Date
2020
Awarded Date
2020. 8
Type
Dissertation
Keyword
Smart shoes Energy harvesting Boost converter PWM duty
Publisher
부경대학교
URI
https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/2574
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/200000339526
Alternative Author(s)
Ji-Soo Kang
Affiliation
부경대학교 대학원
Department
대학원 기계설계공학과
Advisor
정영석
Table Of Contents
제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 및 목적 1
1.2 연구 사례 2
1.3 논문의 구성 3
제 2 장 에너지 하베스팅 모듈의 구조 4
2.1 에너지 하베스팅 모듈의 내부 구조 및 특징 4
2.2 컨버터 회로의 종류 5
2.2.1 벅 컨버터(Buck Converter) 5
2.2.2 부스트 컨버터(Boost Converter) 7
2.2.3 벅-부스트 컨버터(Buck-Boost Converter) 8
2.2.4 에너지 하베스팅용 컨버터 선정 9
제 3 장 부스트 컨버터 회로 해석 11
3.1 기본 부스트 컨버터의 정상상태 해석 11
3.1.1 인덕터의 전압-시간 곱 평형과 커패시터의 전하-시간 곱 평형 및 미소 맥동 근사화 11
3.1.2 기본 부스트 컨버터의 출력 전압비 19
3.2 불연속 전도모드 20
3.2.1 불연속 전도모드의 원인과 모드 경계 20
3.3 인덕터의 손실저항을 고려한 에너지 하베스팅용 부스트 컨버터 회로 해석 25
3.3.1 연속 전도모드 해석(CCM) 25
3.3.2 모드 경계 조건 27
3.3.3 불연속 전도모드 해석(DCM) 30
제 4 장 시뮬레이션 및 실험 결과 35
4.1 Matlab/Simulink를 이용한 시뮬레이션 35
4.2 PSIM을 이용한 시뮬레이션 36
4.3 실험장치 및 구성 42
4.4 실험 결과 45
4.4.1 시물레이션 및 실험 결과 정리 및 고찰 50
4.4.2 사람의 보행 동작 및 발생 전력 51
제 5 장 결론 53
참고문헌 54
Degree
Master
Appears in Collections:
대학원 > 기계설계공학과
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