Tesis profesional presentada por Alfonso Rodríguez Aguilera [alfonso.rodrigueza@udlap.mx]

Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica. Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: Dr. Rubén Alejos Palomares
Secretario y Director: Dr. José Luis Vázquez González
Vocal y Co-director: M.C. Juan Antonio Navarro Martínez

Cholula, Puebla, México a 9 de diciembre de 2014.

Resumen

Con la finalidad de detener el consumo excesivo de la energía eléctrica, obtenida por medios no renovables y que surge por la necesidad de alimentar nuestros dispositivos móviles que hoy en día son las herramientas básicas de trabajo y que con el aumento de la tecnología se vuelven más potentes, necesitando así de mayor cantidad de energía eléctrica para alimentarlos.

Este trabajo presenta una idea sencilla y clara para sustituir la recarga constante de dichos dispositivos mediante la asimilación de energía mecánica ya disponible en el entorno, como es el caso de los pasos al caminar de un individuo común, transformando esta energía en corriente alterna gracias a las características de un transductor piezoeléctrico. Para acumular la mayor cantidad de energía posible entregada por el sensor piezoeléctrico, serán evaluados distintos sensores y de acuerdo a sus características, se elegirá aquel capaz de cumplir las requisiciones adecuadas para el diseño.

El proceso completo inicia en la etapa de conversión de energía de las pisadas en corriente alterna, misma corriente que es subministrada por el material piezoeléctrico, antes de poder almacenarla debe ser transformada a corriente continua, mediante un proceso de rectificación. En este trabajo se someterán a distintas pruebas, varios procesos de rectificación, para encontrar un diseño con menor número de pérdidas durante el proceso de rectificación. La energía rectificada debe ser acumulada en algún dispositivo capaz de retenerla y subministrarla de manera efectiva a cualquier dispositivo móvil. Las pruebas sugeridas en este proyecto presentan una solución al proceso de almacenado de la energía captada por nuestro sistema, resultando en un dispositivo capaz de transformar la energía mecánica en energía eléctrica, completamente limpia y disponible para disminuir la necesidad de la recarga constante de nuestras herramientas básicas de comunicación, los dispositivos móviles.

Palabras clave: PIEZOELÉCTRICOS MÓVILES CARGADOR.

Índice de contenido

Índices (archivo pdf, 172 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 320 kb)

  • 1.1 Antecedentes
  • 1.2 Justificación
  • 1.3 Hipótesis
  • 1.4 Objetivos
  • 1.5 Metodología

Capítulo 2. Efecto piezoeléctrico y sus propiedades (archivo pdf, 182 kb)

  • 2.1 Efecto piezoeléctrico
  • 2.2 Propiedades piezoeléctricas
  • 2.3 Envejecimiento piezoeléctrico
  • 2.4 Clasificación de los materiales piezoeléctricos

Capítulo 3. Modelos para materiales piezoeléctricos (archivo pdf, 329 kb)

  • 3.1 Relación modelo mecánico-circuito resonante
  • 3.2 Transformación de la energía mecánica-eléctrica

Capítulo 4. Desarrollo experimental (archivo pdf, 603 kb)

  • 4.1 Etapa 1
  • 4.2 Etapa 2

Capítulo 5. Batería de ion de litio (archivo pdf, 375 kb)

  • 5.1 Propiedades
  • 5.2 Unidad de medida en baterías recargables
  • 5.3 Energía en una batería recargable
  • 5.4 LTC3588- LI-ION

Capítulo 6. Resultados (archivo pdf, 131 kb)

  • 6.1 Posición del sensor
  • 6.2 Elección del rectificador
  • 6.3 Configuración de los piezoeléctricos
  • 6.4 Regulador LTC3588
  • 6.5 Regulador LTC3588- Batería LIO-ION
  • 6.6 Sujeto de prueba

Capítulo 7. Conclusiones (archivo pdf, 118 kb)

Capítulo 8. Trabajo a futuro (archivo pdf, 113 kb)

Referencias (archivo pdf, 189 kb)

Rodríguez Aguilera, A. 2014. Cargador de dispositivos móviles basado en piezoeléctricos. Tesis Licenciatura. Ingeniería Mecatrónica. Departamento de Computación, Electrónica y Mecatrónica, Escuela de Ingeniería, Universidad de las Américas Puebla. Diciembre. Derechos Reservados © 2014.