宽带压电振动能量收集器结构设计与实验验证

发布时间：2018-01-16 13:39

  本文关键词：宽带压电振动能量收集器结构设计与实验验证　出处：《浙江大学学报(工学版)》2017年11期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为了收集环境中随机振动的能量,提出谐振频率和带宽皆可调的压电振动能量收集方法.通过调节止挡块的高度,振动能量收集器可以达到自由、碰撞和预紧3种工作状态.根据3种工作状态,建立振动数学模型,利用有限元和MATLAB软件仿真振动能量收集器的输出性能.加工L型四悬臂结构的大尺寸原理样机,在1g激励加速度下,测试自由、碰撞和预紧3种结构下的电压输出与频率的关系.实验结果与建模仿真结果表明,碰撞振动模式比自由和预紧模式有更好的能量收集效果,结构的非线性刚度对能量收集器的谐振频率和带宽有显著影响.
[Abstract]:In order to collect environmental random vibration energy in the piezoelectric vibration energy harvesting method resonant frequency and bandwidth can be adjusted. The height of the retaining block by adjusting, the vibration energy collector can achieve freedom, collision and preload 3 working condition. According to the 3 working conditions, to establish a mathematical model for the vibration, the output performance by Co. yuan and MATLAB software simulation of vibration energy collector. The large size principle prototype processing L type four cantilever structure, free test in 1g acceleration, and 3 kinds of collision and pre tightening structure of the output voltage and frequency. Experimental results show that the modeling and simulation results, the collision vibration mode has better energy collection effect freedom and pretension mode, structure of the nonlinear stiffness of resonant frequency and bandwidth of the energy collector has a significant impact.

【作者单位】： 厦门大学萨本栋微米纳米科学技术研究院;厦门大学航空航天学院;深圳光启高等理工研究院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61574117) 福建省科技计划资助项目(2017H0039)
【分类号】：TM619
【正文快照】： 随着物联网和无线传感器的发展,低功耗的电子设备需要持久的能量供应.使用传统的化学电池需要经常更换,传统的化学电池因为体积大、寿命短,需要不定期更换或充电,尤其不适用于偏远的、人类无法到达的、长寿命要求高的工作场合.此外,化学电池还存在高低温性能差异大,激活时间偏

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本文编号：1433383