分段压电-磁耦合能量收集器

频带拓宽125%

多向振动收集与磁双稳态结合,低频宽带内实现高功率密度。

Yuancheng, Zhu · 朱永强 · Longhua, Zou · Han, Chi · Huyue, Zhuang · Zhang, Pingxia

Smart Materials and Structures 2024

参数信息

有效带宽
6.3 Hz
总输出功率
19.52 mW
功率密度
3211 µW cm⁻³

技术优势

有效带宽拓宽125.0%

分段非线性碰撞设计使悬臂梁在碰撞点分段工作,拓宽采集频带;实验测得有效带宽达6.3 Hz,较线性阵列提升125.0%。

多方向都能收集

四根压电梁呈45°倾斜布置,利用倾斜梁的几何特性响应不同方向的振动,结合半球形支撑结构实现三维能量收集。

功率密度高

磁耦合双稳态设计拓宽工作频带并提高输出,在Z向14 Hz激励下最大输出功率19.52 mW,功率密度高达3211 µW cm−3。

应用场景