压电能量收集器

全向自适应捕振

集成频率上转换与被动定向自适应机制，在多向振动环境中无需外部控制即可自动对准振动方向并高效收集能量。

Xiangye, Chen · 刘鹏 · 崔福将

Mechanical Systems and Signal Processing 2026

参数信息

最大功率
59.66 mW
方向带宽
5–14 Hz
RMS开路电压提升倍数
21.1, 118.6, 172.1, 44.2
驱动LED数量
138

技术优势

无需外部控制自动对准

单向轴承与偏心质量构成被动定向自适应机构，使收集器随振动方向自动调整，无需传感器或控制系统。

低频宽带高效捕振

频率上转换通过绳-弹簧结构耦合不同谐振频率的悬臂梁，实现5–14 Hz的方向带宽，超越现有设计。

输出功率高

在0.4 g激励幅值下最大功率达59.66 mW，可直接驱动138个LED并同时给多种低功耗设备供电。

方向适应性显著增强

当激励方向垂直于梁振动时，RMS开路电压比固定方向收集器分别提升21.1、118.6、172.1和44.2倍，证明全向收集能力。

应用场景