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一种具有非线性高功率提取的宽带双稳态压电能量采集器
A Broadband Bistable Piezoelectric Energy Harvester With Nonlinear High-Power Extraction
| 作者 | Kanishka Aman Singh · Ratnesh Kumar · Robert J. Weber |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2015年12月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 功率模块 可靠性分析 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★ 2.0 / 5.0 |
| 关键词 | 非线性振动能量采集器 双稳态压电悬臂梁 同步捕获 宽带能量采集 Butterworth-van Dyke 模型 磁力 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种非线性振动能量采集器,结合了非线性双稳态宽带压电悬臂梁与同步捕获技术,以实现对宽带振动源的高效能量收集。文中通过改进Butterworth-van Dyke模型,精确建模了引入偏置磁力的双稳态换能器,实现了对环境振动能量的高效转换。
English Abstract
This paper presents a nonlinear vibration energy harvester, which combines a nonlinear bistable broadband piezoelectric cantilever used to transduce ambient vibration energy, with synchronized capture for efficient harvesting over broadband sources. An accurate model of the bistable transducer, that augments the Butterworth van Dyke model to capture the external magnetic force added as a bias to t...
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SunView 深度解读
该技术属于微能源采集领域,与阳光电源现有的光伏逆变器、储能系统(PowerTitan/PowerStack)及风电变流器等大功率电力电子产品线存在较大技术跨度。目前该技术主要应用于低功耗传感器自供电,对阳光电源现有产品线无直接应用价值。但其涉及的非线性动力学建模与多物理场耦合分析方法,可作为公司在提升电力电子设备(如逆变器内部电感、电容)在复杂工况下振动可靠性分析的参考技术储备,有助于优化产品结构设计以降低机械疲劳风险。