双自由度梁压电采集器

宽带旋转采能

一种采用折叠梁结构、可在旋转环境下实现宽频带能量采集的冲击驱动式压电能量采集器。

Su, Wei-Jiun · Yu-Jung, Lee

Energy Technology 2026

参数信息

谐振频率数

2

技术优势

双频靠近带宽宽

折叠梁具有两个间距很小的谐振频率，旋转时离心力会进一步缩小这一间距，使两个峰合并成一个宽频响应。

限位间距调节带宽

减小限位间距即可拓宽采集带宽，虽然峰值电压略有下降，但整体能量采集范围显著增大。

冲击驱动提升输出

悬臂梁撞击限位器时产生冲击力，使压电梁发生更大幅度的变形，从而在较宽频带内维持较高的电压输出。

应用场景

• 旋转机械自供电传感：直接安装在旋转轴或齿轮上，为转速、振动传感器供电，免去电池更换。
• 振动能量采集：将机械振动转化为电能，可在宽频带内高效采集环境振动能量。
• 无线传感节点供电：为无线传感节点提供持续电源，延长免维护运行时间。
• 无人机状态监测：利用旋翼或机身的振动为监测系统供电，减少电池重量。
• 可穿戴自供电设备：收集人体运动或环境振动能量，驱动可穿戴传感器或电子设备。