旋转升频结构磁致伸缩振动能量收集器输出电压模型与机-磁设计(英文)
作者机构：河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)
出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)
年 卷 期：2024年
核心收录：
学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理]
基 金：supported by the National Natural Science Foundation of China (51777053 52077052)
主 题：振动能量收集 磁致伸缩 旋转升频 动态模型 自由振动
摘 要：传统的升频结构振动能量收集器在收集人体行走振动能量时存在输出电压低、有效功率低的问题。本文提出了一种旋转升频结构磁致伸缩振动能量收集器。它由旋转升频结构、磁致伸缩结构、线圈和偏置磁铁组成。旋转升频结构能够同时引发磁致伸缩金属片的激励振动和自由振动。该设计将人体行走的低频振动转换为旋转的高频激励振动，同时简化了阻抗匹配过程。基于机-磁-电耦合关系建立了分布式动态模型来描述该能量收集器的输出电压。实验结果表明，该装置具有较好的输出特性，最大峰峰值电压为58.60 V，最大均方根电压为9.53 V，最大均方根功率为56.20 mW。
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