磁力调频压电电磁复合发电设计与实验

• 作者: 于红 张龙波 杜小振
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 压电发电 电磁发电 宽频发电装置 磁力调节 微电源 有限元分析
• 年，卷（期）: 2016,（11）
• 所属期刊栏目: ? 微纳技术与精密机械 ?
• 页码范围: 2753-2760
• 页数: 8页
• 分类号: TM919
• 字数: 2379字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162411.2753

摘要

开展了基于环境振动发电作为微电源弥补传统化学电池供能缺陷的研究。基于非线性磁力调频开发了低宽频振动能采集压电电磁复合发电系统。介绍了发电装置工作原理；利用 ANSYS 和 Ansoft Maxwell 有限元分析软件仿真分析了压电和电磁发电的输出特性；最后，搭建了压电电磁复合宽频发电装置实验测试系统，测试了发电系统在磁力自调过程中的输出特性。实验结果显示：复合发电系统在谐振频率60 Hz 时输出开路电压峰值为5．8 V ，高于压电系统（5．5 V）和电磁系统（410 mV）独立发电的开路电压峰值。施加磁力拓宽装置后，当压电悬臂梁沿竖直方向上下移动0～15 mm 时，系统适应谐振频带拓宽为45～76 Hz ；悬臂梁沿水平方向平移0～30 mm 时，谐振频带拓宽为51～70 Hz 。结果表明仿真分析与实验测试结果吻合很好。该宽频带能量采集技术可用于低频振动环境的能量采集，可在频变环境中为微型低功耗系统提供低电能。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜小振	山东科技大学机械电子工程学院	26	62	5.0	6.0
2	于红	中国石油大学华东理学院	33	67	6.0	7.0
3	张龙波	山东科技大学机械电子工程学院	7	21	3.0	4.0