一种宽频压电能量收集装置的建模与实验研究

发布时间：2018-08-14 14:13

【摘要】：为拓宽振动压电能量收集装置工作频带宽度,提出一种新型两自由度分段线性能量收集结构,同时为便于未来对该装置进一步的关键参数优化与微小型设计,提出该结构的理论模型并给出解析解结果,通过对实验样机加工与实验平台搭建得到所提出装置发电性能实验结果。对比理论值与实验值表明,所提出装置在第一共振区间与第二共振区间的工作频带宽度分别为2.2 Hz与4.5 Hz,总频带宽度达到6.7 Hz,与相对应两自由度线性系统比较,其拓宽效果达到4.78倍。在误差允许范围内,装置发电性能解析解结果与实验值基本保持一致,所提出装置能够有效拓宽发电工作频带宽度。
[Abstract]:In order to widen the bandwidth of vibration piezoelectric energy collection device, a novel two-degree-of-freedom piecewise linear energy collection structure is proposed. The theoretical model of the structure is presented and the analytical solution is given. The experimental results of the power generation performance of the proposed device are obtained by machining the experimental prototype and setting up the experimental platform. The comparison of theoretical and experimental values shows that the operating bandwidth of the proposed device is 2.2 Hz and 4.5 Hz in the first and second resonance regions, respectively, and the total bandwidth is 6.7 Hz, which is compared with the corresponding two-degree-of-freedom linear system. The widening effect is 4.78 times. The results of the analytical solution are consistent with the experimental values within the range of error. The proposed device can effectively widen the operating bandwidth of power generation.
【作者单位】： 哈尔滨工程大学机电工程学院;
【基金】：国防技术基础科研基金资助项目(Z192013B001)
【分类号】：TM619

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本文编号：2183113