一种面向高耦合压电能量收集器的统一 N-SECE 策略
应用物理
2018-10-03 v1
摘要
本文提出一种基于同步电荷提取（SECE）方法扩展的新型振动能量收集策略，在高耦合/低阻尼压电能量收集器情形下，既能最大化收集功率，又能随之拓宽带宽。所提策略依赖于能量提取事件频率的调谐，该频率或为振动频率的 N 倍（多 SECE 情形，N > 1），或为振动频率的 1/N 倍（再生 SECE，N < 1）。我们首先解析证明增大或减小 N 均导致阻尼降低。虽然在再生情形（N < 1）下 N 对系统共振频率无影响，我们表明该共振频率在多 SECE 情形（N > 1）下成为 N 的函数。在一个高耦合/低阻尼压电收集器（k^2 = 0.44，Q_m = 20）上的实验结果证明了该策略的潜力，相较 SECE（N = 1）实现了 257% 的收集功率提升，并且可将共振频率调谐至宽达收集器短路共振频率 35% 的范围。
引用
@article{arxiv.1809.09685,
title = {A unified N-SECE strategy for highly coupled piezoelectric energy scavengers},
author = {Adrien Morel and A. Badel and Y Wanderoild and G Pillonnet},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.09685},
year = {2018}
}