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課程名稱 |
壓電振動能量擷取導論
Introduction to Piezoelectric Energy Harvesting |
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開課學期 |
110-2 |
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授課對象 |
工學院 應用力學研究所 |
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授課教師 |
舒貽忠 |
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課號 |
AM5007 |
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課程識別碼 |
543 U5460 |
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班次 |
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學分 |
3.0 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期三7,8,9(14:20~17:20) |
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上課地點 |
應113 |
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備註 |
總人數上限：54人 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
能量擷取乃是將環境中潛在能源轉化為電能，並加以儲存、利用之技術。隨著低功率消耗電路的開發，能量擷取技術已是自我供電系統中不可或缺的一環。本課程將簡介壓電振動能量轉換儲存系統，即利用環境中的轉動或震動等動能，透過壓電能量擷取器，將機械振動能轉換為電能並加以儲存。一個完整的壓電能量擷取系統，大致上可分為高效能傳遞能量的振動子、高機電轉換之壓電材料與能量儲存電路等三個主要部分。因此本課程內容涵蓋了壓電力學與材料、振動、控制與電力電子等，將以基本觀念學習為主，並配合壓電模擬軟體(COMSOL，MULTIPHYSICS)與電路軟體 (PSpice) 教學，以加強整體觀念。故會從頭教起，因此非常歡迎大學部與研究所同學選修本課程。另外，非線性壓電振動能量擷取 (nonlinear piezoelectric energy harvesting)，探討懸臂樑型式的微型壓電振動子之非線性現象，將一併介紹。 |
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課程目標 |
針對『壓電振動子設計』、『能量儲存電路』與『能量擷取介面電路』等三個主要部分作探討。 |
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課程要求 |
對壓電振動能量擷取有一統合性認識與掌握 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
另約時間 備註： 助教 (應力館 428)：張智雲 (r09543007@ntu.edu.tw)、戴煒宸 (r09543045@ntu.edu.tw)
TA hour: Tuesday (戴煒宸、2-3pm) and Wednesday (張智雲、10-11am) |
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指定閱讀 |
A. Erturk and D. J. Inman. Piezoelectric Energy Harvesting, Wiley, 2011. (台大總圖藏書，有PDF檔案可供下載) |
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參考書目 |
1. X. Wang. Frequency Analysis of Vibration Energy Harvesting Systems. Elsevier, 2016. (台大總圖藏書，有PDF檔案可供下載)
2. A. K. Batra and A. Alomari. Power Harvesting via Smart Materials. SPIE, 2017. (台大總圖藏書，有PDF檔案可供下載)
3. S. Roundy, P. K. Wright and J. M. Rabaey. Energy Scavenging for Wireless Sensor Networks: with special focus on vibrations. Kluwer Academic Publishers, 2004 (台大總圖藏書).
4. J. Yang. An Introduction to the Theory of Piezoelectricity, Springer, 2005. (有PDF檔案可供下載)
5. Y. C. Shu. Performance Evaluation of Vibration-Based Piezoelectric Energy Scavengers (Chapter 3). In S. Priya and D. J. Inman, editors, Energy Harvesting Technologies, pages 79-105, Springer, 2009. (可於舒貽忠教授個人網頁下載 http://homepage.ntu.edu.tw/~yichung ) |
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評量方式
(僅供參考) |
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