Zuverlässigkeitsauslegung eines piezoelektrischen Energy Harvesters

Piezoelektrische Energy Harvester ermoeglichen die Energieversorgung für autonome Sensorsysteme in Einsatzumgebungen mit Vibration. Um ein adaequates, zuverlaessiges System entwickeln zu koennen, werden Modelle benoetigt, welche den Zusammenhang zwischen Belastungsprofil und elektrischer Energieversorgung einerseits, und der Zuverlaessigkeit des Harvesters unter der Belastung des Benutzungsprofils andererseits beschreiben. Beide Aspekte muessen für ein zuverlaessiges Systemdesign beruecksichtigt werden. Das vorliegende Paper gibt eine Uebersicht zu der Vorgehensweise der Modellierung mit dem Fokus auf den Zuverlaessigkeitsaspekt und zeigt das Vorgehen an dem vorliegenden Demonstrator.

Piezoelectric energy harvesters enable the energy supply for autonomously operating sensor systems in Environments with vibration. In order to design a suitable, reliable system, models are necessary which describe the relation between mission profile and electrical energy supply on the one hand, and the reliability of the harvester under the load of the mission profile on the other hand. Both aspects need to be considered for a reliable system design. This paper introduces the general design approach and demonstrates the application of the outlined models with a focus on the reliability modelling.