压电式能量收集器中能量提取电路的研究进展

详细介绍了国内外研究人员针对压电式能量收集器提出的各种能量提取电路,并分析了各种电路的实现原理与工作过程。从能量转换效率的角度,对几种不同的能量提取电路进行了对比分析,在此基础上,介绍了最新改进的能量提取电路结构。总结了压电式能量收集器中能量提取电路的未来发展趋势和方向。

压电能量回收的自适应机械开关电路

压电能量回收装置离不开能量提取电路,传统标准电路的能量提取效率不高,而采用同步切换开关的能量提取电路能有效提高了能量提取效率。该文提出采用粘性材料作为自适应机械开关结构的移动电极,它不需额外的电子器件,且可自适应悬臂梁的位移幅值,获得更高功率。分别采用正弦激励和噪声激励对粘性材料的参数进行了分析。结果表明,激励不同时,粘性材料的参数选择也不同,同时还证明了自适应机械开关的性能。

基于振动能量发电的自适应机械同步开关

为了解决无线传感器的供电困难以及常用标准电路和同步开关电路有限的能量提取效率,提出了一种优化的自适应机械同步开关,并将其运用于并联同步开关电感电路。根据自适应机械同步开关的工作原理建立了仿真模型,采用噪声激励对自适应机械同步开关进行了研究与分析,通过振动实验台对结构进行实验测试。结果表明,优化的自适应机械同步开关电路能够很好地适应噪声环境,采集到的负载平均功率大约为标准电路的3倍。该自适应机械同步开关能够自动检测悬臂梁幅值,且控制开关在位移峰值附近闭合,为振动能量发电装置提供了实践和理论指导。