当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

蒲公英状压电振动能量收集装置宽频带设计

发布时间:2018-08-20 17:59
【摘要】:研究了蒲公英状压电振动能量收集装置的宽频带设计,以解决环境振源振动频率多变的问题。建立了蒲公英状压电振动能量收集装置谐振频率的理论模型并进行了数值模拟,结果表明,该能量收集装置的谐振频率并不是可以任意拓展的。为验证理论分析的正确性,进行了蒲公英状压电振动能量收集装置的频率响应实验,得到的实验结果与理论分析基本吻合,说明了本文理论分析的可靠性。最后对宽频带的蒲公英状压电振动能量收集装置进行了发电性能测试实验,结果表明,通过对蒲公英状压电振动能量收集装置的宽频带设计,其在20~34Hz有较大的功率输出,且最大输出功率达到了约2.3mW。本文的设计有效地拓宽了该装置的谐振频率范围,易于实现与环境振源的匹配而获得较高的能量收集能力。
[Abstract]:The wide band design of dandelion piezoelectric vibration energy collection device is studied in order to solve the problem of variable vibration frequency of environmental vibration source. The theoretical model of resonant frequency of dandelion piezoelectric vibration energy collection device is established and numerical simulation is carried out. The results show that the resonant frequency of the energy collection device can not be expanded arbitrarily. In order to verify the correctness of the theoretical analysis, the frequency response experiment of the dandelion piezoelectric vibration energy collection device is carried out. The experimental results are in good agreement with the theoretical analysis, which shows the reliability of the theoretical analysis in this paper. Finally, the power generation performance of the dandelion piezoelectric vibration energy collection device is tested. The results show that the dandelion piezoelectric vibration energy collection device has a large power output in 20~34Hz by the broadband design of the dandelion piezoelectric vibration energy collection device. The maximum output power is about 2.3 MW. The design of this paper effectively broadens the resonance frequency range of the device, and it is easy to match with the ambient vibration source to obtain higher energy collection ability.
【作者单位】: 金陵科技学院机电工程学院;南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;淮阴工学院机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(No.51305183) 江苏省“青蓝工程”资助项目 金陵科技学院博士科研启动基金资助项目(No.jit-b-201412)
【分类号】:TM619

【参考文献】

相关期刊论文 前6条

1 于慧慧;温志渝;温中泉;贺学锋;;宽频带微型压电式振动发电机的设计[J];传感技术学报;2010年05期

2 贺学锋;杜志刚;赵兴强;温志渝;印显方;;悬臂梁式压电振动能采集器的建模及实验验证[J];光学精密工程;2011年08期

3 阚君武;王淑云;彭少锋;张忠华;曾平;程光明;付晓庆;;多振子压电发电机的输出特性[J];光学精密工程;2011年09期

4 崔岩;王飞;董维杰;姚明磊;王立鼎;;非线性压电式能量采集器[J];光学精密工程;2012年12期

5 王淑云;阚君武;王鸿云;凌荣华;杨振宇;蒋永华;张忠华;;基于圆弧限位的压电发电装置[J];光学精密工程;2013年02期

6 李伟;车录锋;王跃林;;横向电磁式振动能量采集器的设计与制作[J];光学精密工程;2013年03期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 雷美珍;戴文战;夏永明;王立强;;双定子动磁铁式直线振荡执行器的力特性分析[J];传感技术学报;2010年11期

2 许小勇;阳宇希;刘树林;葛东宝;;提高振动发电机充电效率实验研究[J];传感技术学报;2011年07期

3 贺学锋;李江;赵兴强;温志渝;王晓兰;;带质量块的微型压电式风能采集器研究[J];传感技术学报;2011年07期

4 李征;万杰;阚君武;王淑云;杨志刚;程光明;;基于流固耦合作用的压电液压振动俘能器[J];光学精密工程;2012年05期

5 温中泉;何渝;王晓兰;;基于微液滴介质和差分电容器的静电式微型振动发电机[J];光学精密工程;2012年05期

6 黄新波;赵隆;舒佳;吉树亮;张亚维;;输电线路导线微风振动在线监测技术[J];高电压技术;2012年08期

7 崔岩;王飞;董维杰;姚明磊;王立鼎;;非线性压电式能量采集器[J];光学精密工程;2012年12期

8 李伟;车录锋;王跃林;;横向电磁式振动能量采集器的设计与制作[J];光学精密工程;2013年03期

9 莫冰;黄荣海;赵峰;凌朝东;;微生物燃料电池的电能采集系统[J];光学精密工程;2013年07期

10 尚正国;李东玲;温志渝;赵兴强;;硅基氮化铝薄膜风致振动MEMS能量采集单元[J];光学精密工程;2013年12期

相关会议论文 前1条

1 吴鹏;曹东兴;;一种新型压电俘能器的动力学建模及振动特性分析[A];北京力学会第20届学术年会论文集[C];2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵子超;多振子串联压电发电装置的设计与实验研究[D];吉林大学;2013年

2 万杰;晶片式压电液压振动俘能器的设计与试验研究[D];吉林大学;2013年

3 邹木春;架空输电导线微风振动传感结构设计与仿真分析[D];华南理工大学;2013年

4 高军;带铰接分流板的碰撞式压电风能采集器[D];重庆大学;2013年

5 朱沛;变刚度双稳态电磁式振动发电机的研究[D];太原理工大学;2013年

6 钟勇;用于路面机械能量回收的压电换能器研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

7 凌荣华;磁力耦合式压电振动俘能器的研究[D];浙江师范大学;2013年

8 阮志林;新型多层悬臂梁压电发电装置的发电性能研究[D];扬州大学;2013年

9 曾一致;振动能量收集器优化设计研究[D];重庆理工大学;2013年

10 陆跃明;宽频压电振动能量采集器的设计理论及其力电特性分析研究[D];浙江工商大学;2014年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 唐彬;温志渝;温中泉;董媛;;振动式微型发电机的研究现状与发展趋势[J];微纳电子技术;2007年05期

2 王鹏;李伟;车录锋;;Design and fabrication of a micro electromagnetic vibration energy harvester[J];半导体学报;2011年10期

3 刘路,解晶莹;微能源[J];电源技术;2002年06期

4 阚君武;唐可洪;王淑云;杨志刚;贾杰;曾平;;压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析[J];光学精密工程;2008年01期

5 唐可洪;阚君武;朱国仁;邵承会;杨志刚;程光明;;遥控器用压电发电装置的供电特性[J];光学精密工程;2008年01期

6 季宏丽;马勇;裘进浩;姜皓;沈辉;朱孔军;;高效压电能量回收系统的优化设计(英文)[J];光学精密工程;2008年12期

7 张杨键;伞海生;;MEMS复合式振动能量采集器(英文)[J];光学精密工程;2009年06期

8 任婧;陈旭远;;用于多频振动的MEMS复合式能量采集器的设计(英文)[J];光学精密工程;2009年06期

9 贺学锋;温志渝;温中泉;;压电式振动发电机的建模及应用(英文)[J];光学精密工程;2009年06期

10 佘东生;王晓东;张习文;王立鼎;;低温环境下MEMS微构件的动态特性及测试系统[J];光学精密工程;2010年10期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 邱清泉;肖立业;辛守乔;黄天斌;;振动式微型发电机的研究进展[J];振动与冲击;2010年09期

2 任思源;何青;;基于压电材料的振动能量收集试验研究[J];现代电力;2010年03期

3 边义祥;杨成华;;基于压电材料的振动能量回收技术现状综述[J];压电与声光;2011年04期

4 浦劲松;王振华;田新华;;弹性预张及复合阻尼系统防治导线风偏及振动[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2011年01期

5 Margery Conner;;从光照、振动中获取能量的采集器[J];电子设计技术;2006年01期

6 武先俊;;功率流方法综述和低振动能量隔振点研究[J];家电科技;2006年07期

7 曹祥麟;;架空送电线的舞动[J];电力建设;1988年02期

8 辛志荣;国内外自阻尼导线综述[J];电线电缆;1987年01期

9 卫万采;日本东京电力公司的抗震技术简介[J];华东电力;1993年02期

10 张奔牛;唐练;;桥梁振动智能供电方法探究[J];科技信息;2010年36期

相关会议论文 前4条

1 孙健;李以贵;杨春生;刘景全;何丹农;;基于微悬臂梁的压电振动能量采集器的分析与制造[A];第六届华东三省一市真空学术交流会论文集[C];2009年

2 任博;赵祥永;罗豪u&;;新型铁电单晶PMN-PT在能量收集器中的应用研究[A];第15届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2009年

3 卢伟健;姚琨;王世强;李孝宽;方向明;;两个版本的ISO 2631-1频率计权曲线对比[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C];2009年

4 黄明慧;何小元;胡敏强;金龙;;圆柱定子超声波电机动力学模型推导及仿真[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前2条

1 朱莉娅;压电多方向振动能量收集结构及其充电控制方法研究[D];南京航空航天大学;2012年

2 彭兵;基于改进支持向量机和特征信息融合的水电机组故障诊断[D];华中科技大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 陆跃明;宽频压电振动能量采集器的设计理论及其力电特性分析研究[D];浙江工商大学;2014年

2 曾一致;振动能量收集器优化设计研究[D];重庆理工大学;2013年

3 张晶;运动体振动能量向电能的转化与存储技术研究[D];河北工业大学;2011年

4 曹会云;电磁式振动能量收集和存储系统的研究[D];内蒙古科技大学;2012年

5 顾卿峗;新型电容式微型振动能量采集器的结构设计与研究[D];扬州大学;2013年

6 袁秋洁;基于压电材料的振动能量收集理论及其结构分析[D];华北电力大学(北京);2010年

7 严宇才;一种微型电磁式振动能量收集器的设计与研究[D];浙江工业大学;2013年

8 王强;基于压电材料的振动能量采集技术的研究[D];江苏大学;2008年

9 周昌全;基于力电耦合材料振动能量捕获研究[D];杭州电子科技大学;2011年

10 于丽;基于压电材料的多方向振动能量采集换能结构的研究[D];南京航空航天大学;2010年



本文编号:2194520

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/2194520.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ee7cd***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com