Auslegung und Integration eines piezoelektrischen Energy-Harvesters zur Versorgung von Sensoren auf Rotoren elektrischer Maschinen

Durch die Integration eines piezoelektrischen Energy-Harvesters auf dem Rotor einer E-Maschine, sind neuartige Sensorkonzepte realisierbar, wobei das Sensorsystem auf dem Rotor positioniert und durch den Energy-Harvester energieautark ist. Die Arbeit beinhaltet eine Methode zur Auslegung solch eines Energy-Harvesters und ist vollständig in den Entwicklungsprozess der E-Maschine integriert. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass der piezoelektrische Energy-Harvester das Sensorsystem inklusive kontaktloser Datenübertragung ausreichend mit elektrischer Energie versorgt, unter realen Betriebspunkten der E-Maschine als Traktionsmaschine in einem Pkw.

Autorentext

Lukas Brandl war wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Fahrzeugtechnik Stuttgart (IFS) und hat dort im Bereich Kraftfahrzeugmechatronik promoviert. Sein Forschungsschwerpunkt lag in der Untersuchung von Konzepten für die elektrischen Versorgung von Sensoren auf rotierten Bauteilen durch Energieübertragung und Energy-Harvesting.

Inhalt

Grundlagen für die Auslegung eines piezoelektrischen Energy-Harvesters.- Methode zur Auslegung eines rotorseitigen piezoelektrischen Energy-Harvesters.- Simulative Untersuchungen.- Anwendung und praktischer Nachweis der Methode.