双耦合梁压电能量采集器

低激励跳越高能阱

在双稳态梁上增设线性振子与耦合弹簧,使器件在低激励下更易越过势垒,实现宽频高能收集。

Kunming, Chen · 张晓 · Xiaoyi, Xiang · 沈辉 · Yang, Qian · 王军雷 · Litak, Grzegorz

Journal of Sound and Vibration 2023

参数信息

激励阈值降低幅度
56.4 %
工作带宽提升幅度
70 %
RMS功率提升幅度
17 %
采集功率提升幅度
29 %

技术优势

低激励也能高能振荡

线性振子与耦合弹簧不仅能在振动起始或过程中给双稳态振子扰动,还能降低势垒高度,使其更易越过势垒。

激励阈值降过半

与传统双稳态采集器相比,实现高能阱间振荡所需激励水平从5.5 m/s²降至2.4 m/s²,降低56.4%。

带宽拓宽七成

在耦合弹簧刚度为40 N/m时,工作带宽增加70%,处于单稳态到双稳态的过渡区性能最佳。

功率提升近三成

在相同激励5.5 m/s²下,产生的RMS功率提高17%,采集功率提高29%。

应用场景