典型的环境振动能量采集器件采用片状的悬臂梁弹簧结构,当这种类型器件的尺度为mm量级时其共振频率较高,这在实际应用中难以与环境中低频振动源进行机械耦合。为此,提出一种回形弹簧结构,并结合电磁感应发电原理,设计和制作了一种低频...典型的环境振动能量采集器件采用片状的悬臂梁弹簧结构,当这种类型器件的尺度为mm量级时其共振频率较高,这在实际应用中难以与环境中低频振动源进行机械耦合。为此,提出一种回形弹簧结构,并结合电磁感应发电原理,设计和制作了一种低频电磁式振动能量采集器件。在该器件中,使用厚度为100μm的304不锈钢片制作回形弹簧,使得器件的共振频率低至17.8 Hz。整个器件由回形弹簧、Nd Fe B永磁体、自绕线圈和支座组成,外形尺寸为28 mm×28 mm×16 mm。实验测试表明,当激励振动的振幅为500μm时,器件的开路峰值电压为1.82 V,输出功率为1.1 m W。展开更多
为实现多方向环境能量收集,设计球形电磁式振动能量采集器。基于二维Halbach阵列设计的球面Halbach永磁阵列,较传统永磁阵列能提高线圈中磁链变化梯度,从而提高结构输出性能;建立数学解析模型,据解析结果对模型各参数进行优化;对该模型...为实现多方向环境能量收集,设计球形电磁式振动能量采集器。基于二维Halbach阵列设计的球面Halbach永磁阵列,较传统永磁阵列能提高线圈中磁链变化梯度,从而提高结构输出性能;建立数学解析模型,据解析结果对模型各参数进行优化;对该模型进行有限元仿真分析及实验性能测试。结果表明,该模型能有效响应空间任意方向振动,进而转化为电能;外部激励为10 Hz、激励为水平方向、负载阻值50Ω时,该球形振动能量采集器输出电能达最大,单个线圈中最大负载功率可达0.8 m W。展开更多
文摘典型的环境振动能量采集器件采用片状的悬臂梁弹簧结构,当这种类型器件的尺度为mm量级时其共振频率较高,这在实际应用中难以与环境中低频振动源进行机械耦合。为此,提出一种回形弹簧结构,并结合电磁感应发电原理,设计和制作了一种低频电磁式振动能量采集器件。在该器件中,使用厚度为100μm的304不锈钢片制作回形弹簧,使得器件的共振频率低至17.8 Hz。整个器件由回形弹簧、Nd Fe B永磁体、自绕线圈和支座组成,外形尺寸为28 mm×28 mm×16 mm。实验测试表明,当激励振动的振幅为500μm时,器件的开路峰值电压为1.82 V,输出功率为1.1 m W。
文摘为实现多方向环境能量收集,设计球形电磁式振动能量采集器。基于二维Halbach阵列设计的球面Halbach永磁阵列,较传统永磁阵列能提高线圈中磁链变化梯度,从而提高结构输出性能;建立数学解析模型,据解析结果对模型各参数进行优化;对该模型进行有限元仿真分析及实验性能测试。结果表明,该模型能有效响应空间任意方向振动,进而转化为电能;外部激励为10 Hz、激励为水平方向、负载阻值50Ω时,该球形振动能量采集器输出电能达最大,单个线圈中最大负载功率可达0.8 m W。
