单方向电磁式振动能量采集结构的设计与优化

为在尽量小的空间产生足够大的电能,设计了一种基于Halbach永磁阵列的单方向电磁式振动能量采集器。利用Ansoft Maxwell软件对Halbach阵列的磁场进行了初步分析,分析显示Halbach阵列相对于传统的永磁阵列可以有效增强单边磁场。建立模型并对其中的拾振结构进行动力学分析,对换能结构提出3种方案并进行了优劣比较,根据换能结构方案对模型的结构参数进行了优化,得出优化后的仿真输出电压约为1.4V。最后搭建实验平台,得出实验结果约为1.2V,与仿真结果基本吻合,验证了本结构设计的合理性及正确性。