悬臂梁式压电振动能量收集系统输出功率的优化研究

作者：白凤仙; 马桂帅; 董维杰; 孙建忠

来源：电子学报, 2014, (05): 883-889.

• 能量收集
• 悬臂梁
• 输出功率
• 电感 energy harvesting
• piezoelectric cantilever
• output power
• inductor

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.

• 出版日期2014
• 单位大连理工大学