【摘 要】
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为合理地从环境中获取能量为无线传感网络和微电子低功耗设备提供能量,该文提出了一种亥姆霍兹效应和文丘里效应复合型的换能器结构,收集环境中的能量转换为电能。该装置主要由文丘里管和亥姆霍兹共振器组成。声-结构-电多域耦合仿真,结果表明:换能器传递损失峰值以及电能最大值均发生在245 Hz处,系统共振时,能量转换效率最高。设计了整流桥调理电路与超级电容储能电路,开展了换能器的驱动能力测试,结果表明:换能器所产生的最高电压出现在结构的固有频率245 Hz处,计算得到功率为128.79µW,实验与理论计算偏差为3.3
【机 构】
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中北大学机械工程学院,北京市地铁运营有限公司运营一分公司
【基金项目】
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国家自然科学基金(51305409),山西省应用基础研究项目(201701D221124),山西省重点研发计划项目(201903D221025)。
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为合理地从环境中获取能量为无线传感网络和微电子低功耗设备提供能量,该文提出了一种亥姆霍兹效应和文丘里效应复合型的换能器结构,收集环境中的能量转换为电能。该装置主要由文丘里管和亥姆霍兹共振器组成。声-结构-电多域耦合仿真,结果表明:换能器传递损失峰值以及电能最大值均发生在245 Hz处,系统共振时,能量转换效率最高。设计了整流桥调理电路与超级电容储能电路,开展了换能器的驱动能力测试,结果表明:换能器所产生的最高电压出现在结构的固有频率245 Hz处,计算得到功率为128.79µW,实验与理论计算偏差为3.3
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