扭摆式多方向压电振动俘能器的研究

摘要：

为实现多方向振动能量回收,提出了一种扭摆式多方向压电振动俘能器,并从有限元仿真与试验两方面对其输出电压特性进行研究,获得了不同激励角(激励方向与X轴在XOY面内的夹角为激励角)时的谐振频率及其所对应幅值的变化规律.研究结果表明,激励角变化对两阶谐振频率影响均较小,但对输出电压的影响较大且影响规律不同;激励角从0°增加到90°时,一阶谐振电压减小、二阶谐振电压增大,激励角为44°时两阶谐振电压相等.在此基础上,进行了电容充电特性及输出功率特性的试验研究.沿X轴和Y轴方向激励时,电容的存储能速度分别达0.58 mJ/s和0.54 mJ/s;沿X轴和Y轴方向激励时,均存在两个最佳电阻使输出功率最大,即沿X轴方向激励时的最佳负载和最大功率分别为(17,81)kΩ和(4.56,3.4)mW,沿Y轴方向激励时的最佳负载和最大功率分别为(17,61)kΩ和(3.96,3.89)mW.

关键词：压电、俘能器、多方向、间接激励、扭摆激励

所属期刊栏目：34

分类号：TN384;TM619(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省重点研发项目;浙江省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-03-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：440-445