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面向宽带工作的压电能量收集系统协同优化

信号处理 2019-12-06 v2 应用物理

摘要

本研究的目标是增加使用压电能量收集器(PEH)可收集大量能量的带宽(BW)。关键创新在于在具有大机电耦合系数 κe2\kappa_{e}^{2} 的PEH输出端使用偏置翻转(BF)电子器件。对于具有大 κe2\kappa_{e}^{2} 的PEH,开路谐振频率 focf_{oc} 明显大于短路谐振频率 fscf_{sc}。在此中间范围内,共轭匹配负载阻抗的无功部分很小,并且可以使用BF电子器件来近似,其中BF电压足够小且BF损耗很小。这导致可收集大量能量的大BW。给出了使用市售PEH的实验结果以证明该概念。提供了用于实现具有增大 κe2\kappa_{e}^{2} 的PEH的设计指南。

关键词

引用

@article{arxiv.1910.00557,
  title  = {Co-optimization of a piezoelectric energy harvesting system for broadband operation},
  author = {Sheng Zhao and Ujwal Radhakrishna and Steve Hanly and Jianguo Ma and Jeffrey H Lang and Dennis Buss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1910.00557},
  year   = {2019}
}