Electrical Model of a Piezoelectric System for Generating Energy Through the Force Applied in a Step

Modelo Eléctrico de un Sistema Piezoeléctrico para Generación de Energía a Través de la Fuerza Aplicada en un Paso

Published 2026-01-30


https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n2.2026.737
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Vol. 22 No. 2 (2026): Revista Técnica "energía", Edición No. 22 ISSUE II
Section
EFICIENCIA ENERGÉTICA
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Electrical Model of a Piezoelectric System for Generating Energy Through the Force Applied in a Step. (2026). Revista Técnica "energía", 22(2), PP. 114-121. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n2.2026.737
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Electrical Model of a Piezoelectric System for Generating Energy Through the Force Applied in a Step. (2026). Revista Técnica "energía", 22(2), PP. 114-121. https://doi.org/10.37116/revistaenergia.v22.n2.2026.737

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Mónica Romero
Universidad Politécnica Salesiana
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https://orcid.org/0009-0007-0326-4799 ORCID
Diego Chacón
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Josselin Salinas
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Leslie Culcay
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Piezoelectric systems have become important in exploring new methods of energy generation. When force is applied to a piezoelectric transducer, it undergoes mechanical deformation and generates a certain amount of energy. This energy can be used to transform the force exerted by a person's footsteps into electrical energy. Improving the efficiency of the mechanical-electrical conversion of piezoelectric materials could reduce our dependence on traditional energy sources. However, the lack of a specific model limits its practical application in energy storage. Although theoretical models exist, they are rarely validated against practical models. This document aims to simulate the operation of the PZT-51 piezoelectric transducer using its electrical model and considering its mechanical characteristics in energy storage applications. To validate the Simulink®-generated model, parameters such as dielectric permittivity, piezoelectric coefficient and loss factor were used, as provided by the manufacturer. This ensures that the results obtained are close to reality.

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