圆弧螺旋型压电振动能量收集系统的设计

摘要：

为了实现低频、多方向能量收集和高输出性能,提出了一种圆弧螺旋结构的压电能量收集系统.该圆弧螺旋压电能量收集系统不仅可以降低谐振频率,减少系统体积,而且圆弧型悬臂梁具有不对称性,因此可以进行多方向收集.理论分析不同弧度下能量收集系统的应力分布、谐振频率以及输出性能.加工制备了 2π、3π和4π圆弧螺旋压电振动能量收集系统并进行了性能测试对比.研究结果表明,4π圆弧螺旋压电能量收集系统具有更好的输出性能,谐振频率为47 Hz,输出电压达到23 V,输出功率达到353 μW.该圆弧螺旋压电振动能量收集系统可应用于人体健康检测、环境控制系统、嵌入式系统、军事安全等应用领域.

关键词：圆弧螺旋、压电能量收集、谐振频率、输出电压、输出功率

所属期刊栏目：43

分类号：TH89;TN62;TP212.1

资助基金：国家自然科学基金;江苏省研究生科研与实践创新计划项目

在线出版日期：2023-02-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：50-57