双稳态扑翼能量采集器

低频振动高效采集

将压电与电磁两种采集机制集成在一台仿生扑翼结构中,并通过双稳态设计把工作频带拉向自然环境里最常见的低频段。

方记文 · Mingwei, Jiang · Bo, Fan · 李冲 · 绍江

Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation 2025

参数信息

输出功率
0.2 W

技术优势

能在低频下工作

通过非线性磁力引入双稳态机制,拓宽了能量采集频带,使装置能够在低频激励下有效采集能量。

输出功率超过0.2 W

在低频振动激励下,实验测得能量采集器的输出功率大于0.2 W,能够为微电子设备提供充足电能。

同采两种能量

感应线圈与悬浮磁铁的相对运动实现电磁采集,同时与线圈框架连接的悬臂梁实现压电采集,两种机制集成在同一结构中。

仿生扑翼设计

采用对称柔性悬臂梁安装压电纤维模拟昆虫翅膀,中心单元的升降运动模拟昆虫肌肉,结构灵感源于昆虫扑翼原理。

应用场景