基于涡致振动的压电俘能技术研究进展

• 作者: 李莉 林杉杉 王永耀 于慧慧 王军
• 来源期刊: 电子元件与材料
• 关键词: 涡致振动 压电能量收集 综述 俘能结构 能量收集电路
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 综述与评论|Review & Comment
• 页码范围: 211-218
• 页数: 8页
• 分类号: TM619
• 语种: 中文
• DOI: 10.14106/j.cnki.1001-2028.2021.1506

摘要

对近年来国内外基于涡致振动的压电俘能结构进行了对比、分析,简述了"鳗鱼"式、单悬臂梁式、垂直复摆式以及阵列式俘能结构的原理和特性.分析显示目前对单个俘能结构发电性能及影响因素的研究较多,而对多个俘能结构阵列的研究较少,且大多俘能结构都应用于高速气流中,而对于低速水流等复杂环境中使用的俘能结构还较少.针对压电俘能技术的能量收集电路,对比分析了标准能量收集电路、同步开关电荷能量收集电路、串联同步电感能量收集电路和并联同步电感能量收集电路的优缺点.分析结果表明目前大多数能量收集电路所需输入电压较高,导致一些产生较小电压的俘能结构能量转化效率不高.在此基础上,介绍了一种基于涡致振动的内置压电悬臂梁柔性圆筒俘能结构,用于将海洋、江河底部的流体动能转换为电能.并指出俘能结构阵列将是涡致振动能量收集技术的发展趋势,优化能量收集电路,提高转化效率是该技术发展亟待解决的问题.