为了消除含全波机械整流器减速带馈能装置的发电量和系统可靠性受到复位弹簧刚度的约束,提出了一种基于半波机械整流器的双减速带馈能装置(Dual-speed Bump Energy Harvester,DBEH)。该装置利用机械传动模块将两条减速带在车轮驱动下的...为了消除含全波机械整流器减速带馈能装置的发电量和系统可靠性受到复位弹簧刚度的约束,提出了一种基于半波机械整流器的双减速带馈能装置(Dual-speed Bump Energy Harvester,DBEH)。该装置利用机械传动模块将两条减速带在车轮驱动下的向下线性运动转换成单个发电机轴的单向旋转运动,将机械能转换成电能。单向的运动转换降低了对复位弹簧载荷的要求。建立了车轮激励以及减速带动力学理论模型并通过了道路试验的验证。基于理论模型的数值仿真研究了双馈能减速带的发电性能。研究结果表明,系统的均方根(Root Mean Square,RMS)功率与输出电能随着外部激励幅值的增加,以及弹簧刚度的减小而增加;当负载电阻阻值为7~9Ω时,系统的输出性能最优;与减小小齿轮半径相比,增大齿轮箱的增速比对系统输出的提升影响更明显;小惯量的飞轮更能有效提高系统对机械能的捕获与机械能到电能的转化率。展开更多
文摘为了消除含全波机械整流器减速带馈能装置的发电量和系统可靠性受到复位弹簧刚度的约束,提出了一种基于半波机械整流器的双减速带馈能装置(Dual-speed Bump Energy Harvester,DBEH)。该装置利用机械传动模块将两条减速带在车轮驱动下的向下线性运动转换成单个发电机轴的单向旋转运动,将机械能转换成电能。单向的运动转换降低了对复位弹簧载荷的要求。建立了车轮激励以及减速带动力学理论模型并通过了道路试验的验证。基于理论模型的数值仿真研究了双馈能减速带的发电性能。研究结果表明,系统的均方根(Root Mean Square,RMS)功率与输出电能随着外部激励幅值的增加,以及弹簧刚度的减小而增加;当负载电阻阻值为7~9Ω时,系统的输出性能最优;与减小小齿轮半径相比,增大齿轮箱的增速比对系统输出的提升影响更明显;小惯量的飞轮更能有效提高系统对机械能的捕获与机械能到电能的转化率。
