主动式压电俘能电路研究分析

• 作者: 孙凯利 崔宜梁 李春雨 李蒙 王海峰
• 来源期刊: 河北科技大学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 传感器技术 压电效应 固有频率 激振力频率 俘能电路
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 国家青年/地区科学基金项目专栏
• 页码范围: 9-16
• 页数: 8页
• 分类号: TM401
• 字数: 5271字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7535/hbkd.2018yx01002

摘要

现有的压电俘能器大多是针对某一较窄频率范围内的振动情况而设计,但周围环境的频率范围非常宽泛且随时可能发生变化,导致一般俘能器很难实现能量俘获或俘能效率低,为了解决这一问题,设计了一种新的T型压电悬臂梁作为俘能装置.从结构设计和电路设计2方面出发,进行了静力学分析、模态分析和谐振分析,得出压电结构装置的固有频率和激振力频率等响应,对新型的主动式俘能电路进行设计,计算电路的功率损耗以及元器件损耗量.通过对主动式俘能电路进行计算仿真验证,以及对主动技术和被动技术进行对比分析,得到主动技术所获得的最大功率是被动技术的5倍.由此可知,运用电压控制型主动边界控制方法进行接口电路设计,主动利用每个压电换能周期中触发的电学边界条件,可有效增加输入压电俘能器的机械能,进而增大输出的电能.该研究创新了利用压电材料主动俘能的方式,对压电俘能的发展有积极的促进作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李春雨	青岛大学机电工程学院	5	6	1.0	2.0
2	王海峰	青岛大学机电工程学院	35	156	5.0	12.0
3	孙凯利	青岛大学机电工程学院	16	18	3.0	4.0
4	李蒙	青岛大学机电工程学院	16	25	3.0	4.0
5	崔宜梁	青岛大学机电工程学院	13	18	3.0	4.0