一个生物灵感的双晶形压电结构用于低频能量采集,应用于减少压力度
Nan Wu1, Jiyang Fu1, Chao Xiong1
1Reserch Center for Wind Engineering and Engineering Vibration, Guangzhou University, Guangzhou 510006, China.
Micromachines
|May 27, 2023
概括
这项研究介绍了一种生物灵感的可变能源收割机,模仿海飞行,将低频振动转化为电力. 这种新的设计有效地减少了压力度,证明了显著的发电能力.
科学领域:
- 机械工程 机械工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物模拟学是一种生物模拟学.
背景情况:
- 传统的能源收割机与低频,低振幅的振动作斗争.
- 现有设计中的应力度限制了效率和耐用性.
- 生物仿真为机械能量采集提供了新的解决方案.
研究的目的:
- 提出和评估一个生物灵感的可可变的翅膀动能量收割机.
- 将低频,低振幅和随机振动转换为电能.
- 解决和减轻能源收割机结构中的压力集中问题.
主要方法:
- 模拟和实验评估一个可视化的能源收割机.
- 使用带有301钢板和聚乙烯二化物 (PVDF) 压电板的发电梁.
- 在低频率 (1-20 Hz) 上测试性能,并在不同电荷下分析输出.
主要成果:
- 收割机的最大开放电路电压为11500mV,频率为18Hz.
- 峰值输出功率达到0.734mW在18Hz的47kΩ负载.
- 一个充电实验显示,470μF电容器在380s后使用全桥整流器达到3000mV.
结论:
- 生物灵感的可变能源收割机有效地将低频振动转化为可用的电力.
- 拟议的设计减轻了应力度,提供了更好的结构完整性.
- 收割机在需要环境振动能量收获的低功耗电子应用中显示出有希望的性能.


