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悬臂梁式压电振动能量收集系统输出功率的优化研究

发布时间:2019-06-29 09:03
【摘要】:针对环境振动能量较小、振动源频带较宽导致压电能量收集系统输出功率较低的问题,探究了悬臂梁式结构能量收集系统采用并联或串联电感优化统输出功率的方法和特性,分析了不同并、串联电感值对输出功率的影响.鉴于压电悬臂梁的工作频率较低,匹配电感值较大,采用无损模拟电感进行了实验验证.理论分析与实验结果均表明,在不同的激振频率下对应不同的匹配电感值,在偏离谐振频率附近也可获得与谐振状态几乎相同的最大输出功率,从而拓宽了工作频率,提高了压电振动能量收集系统的能量收集水平.当激振频率分别是谐振频率的0.8和1.2倍时,并联或串联电感获得的最大输出功率分别是无电感纯电阻负载的26.4倍和18.2倍.
[Abstract]:In order to solve the problem that the output power of piezoelectric energy collection system is low due to the small environmental vibration energy and the wide frequency band of vibration source, the method and characteristics of optimizing the output power of cantilever structure energy collection system by parallel or series inductors are discussed, and the influence of different parallel and series inductance values on the output power is analyzed. In view of the low working frequency and large matching inductance of the piezoelectric cantilever beam, the lossless simulated inductance is used to verify the experimental results. The theoretical analysis and experimental results show that under different excitation frequencies, the maximum output power can be obtained near the resonant frequency, which broadens the working frequency and improves the energy collection level of the piezoelectric vibration energy collection system. When the excitation frequency is 0.8 and 1.2 times of the resonant frequency, the maximum output power obtained by parallel or series inductors is 26.4 times and 18.2 times higher than that without inductance pure resistance load, respectively.
【作者单位】: 大连理工大学电子科学与技术学院;大连理工大学电气工程学院;
【基金】:辽宁省博士启动基金(No.20051080) 大连市青年人才基金(No.2005j22jh028)
【分类号】:TM619

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号:2507701

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