Multi source power path management for complementary balanced embedded energy harvesting applications

Abstract

Este proyecto fin de carrera tenía como objetivo principal el desarrollo de un sistema de recolección equilibrada de energía, para aumentar la fiabilidad de aplicaciones electrónicas embebidas mediante la extracción de energía de múltiples fuentes. Durante el desarrollo del proyecto se utilizó el XLP 16-bit Energy Harvesting Development Kit de Microchip, y se probaron diferentes transductores solares, piezoeléctricos y termoeléctricos disponibles comercialmente, realizando su parametrización y calculando su eficiencia en condiciones no ideales. Por último, se diseñó e implementó un circuito para la gestión de la potencia en un sistema de recolección de energía, de modo que se extrajera energía procedente de luz, vibraciones y gradientes térmicos de forma simultánea. Aunque no se obtuvieron los resultados esperados, debido a una discordancia entre la carga y los transductores, se puede concluir que el trabajo realizado constituye un buen punto de partida para investigaciones futuras.

The main focus of this thesis was to design a complementary balanced energy harvesting system to increase the reliability of embedded electronic applications by extracting power from multiple sources. Microchip XLP 16-bit Energy Harvesting Development Kit was tested and several solar, piezoelectric, and thermoelectric energy harvesters commercially available were reviewed and parameterized, calculating their efficiencies compared to the ideal performance. Finally, a power path was designed and implemented in a multi-source energy harvesting system, enabling it to simultaneously scavenge energy from light, vibrations and temperature differences. The results obtained did not support the expectations, due to a mismatch between the transducers used and the load. However, it can be concluded that the work done can still be a good starting point for future research on this subject.