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多质量块宽频压电能量收集器
  • ISSN号:1004-2474
  • 期刊名称:《压电与声光》
  • 时间:0
  • 分类:TN384[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:安徽工程大学机械与汽车工程学院,安徽芜湖243000
  • 相关基金:国家自然基金资助项目(51275001,51375469); 安徽省自然科学研究计划基金资助项目(KJ2012A033)
中文摘要:

为了提高压电能量收集器的工作频带宽度、降低其固有频率并提高收集效率,设计了一种多质量块宽频压电能量收集器。建立多质量块压电悬臂梁的理论模型,分析质量块位置对输出功率的影响;有限元分析质量块数量对输出电压和固有频率的影响;搭建试验台,对多质量块宽频压电能量收集器进行测试。实验测得:随着悬臂梁自由端质量块数量的增加其一阶固有频率由62 Hz降至28 Hz,工作频带宽度增加39.3%,输出功率由17mW增加至31mW,且整流后得到的功率是桥式整流电路的1.31倍。实验结果表明,随着质量块数量的增加,压电悬臂梁的一阶固有频率降低,频宽增大,输出功率增加,且新的能量收集电路的转换效率比桥式整流电路高。

英文摘要:

A multiple mass broadband piezoelectric energy harvesting device is designed to broaden working band of the piezoelectric energy harvester,reduce its resonance frequency and improve the efficiency of conversion.The theoretical model of multiple mass piezoelectric cantilever beams is established to analyses the influence of the location of mass on the output power of piezoelectric cantilever.Then,the ANSYS is used to analyses the influence of the number of mass to the output voltage and resonance frequency of piezoelectric cantilever in ANSYS.An improved energy collection circuit is designed to compare with the classical circuit in this paper.Finally,an experimental system is built to measure the output voltage and output power of the piezoelectric cantilever beam.The experiment results show that with the increasing numbers of mass,the first resonance frequency reduced from 62 Hz to28 Hz,the power increased from 17 mW to 31 mW,the working bandwidth increased by 39.3% and the output power of the new circuit is 1.31 times higher than the classical one.So we can know that with the increasing numbers of mass,the first resonance frequency reduced,bandwidth expanded,output power decreased and the new designed circuit has a higher conversion efficiency compared with the classical one.

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期刊信息
  • 《压电与声光》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:中国电科第二十六研究所
  • 主编:胡少勤
  • 地址:重庆南坪花园路14号26所
  • 邮编:400060
  • 邮箱:ydsgsipat@163.com
  • 电话:023-62919570
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-2474
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1091/TN
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 1984年获电子部优秀科技期刊三等奖,1990年获电子行业优秀科技期刊三等奖,1990年获首届机电部优秀科技期刊二等奖,1990年获首届四川省优秀科技期刊二等奖,1991年获首届国防科技工委优秀科技期刊二等奖,1992年获第二届机电部优秀科技期刊三等奖,1992年获第二届四川省优秀科技期刊二等奖,1993年获第一届全国优秀科技期刊三等奖,1995年获首届四川省宣传部、省新闻出版局、省期刊...,1995年获四川省第三届优秀科技期刊二等奖,1995-1996年获信息产业部电子优秀科
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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