第45卷第1期压电与声光Vol.45No.12023年2月PIEZOELECTRICS&ACOUSTOOPTICSFeb.2023收稿日期:2022-08-01基金项目:国家自然科学基金面上项目(52075061)作者简介:张佳佳(1985-),男,河南省人,博士,硕士生导师,讲师,主要从事能量收集、自供电传感和MEMS传感器研究。文章编号:1004-2474(2023)01-0056-05DOI:10.11977/j.issn.1004-2474.2023.01.012一种基于防震锤的新型压电复合能量收集方法张佳佳1,2,袁强静1,严冬1,李雪锋1,张金雨1,刘涛2,豆涵杰2,牟笑静2(1.重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室,重庆400065;2.重庆大学光电工程学院,重庆400044)摘要:为了解决智能电网环境下输电线有害振动与工况检测传感器的供电及续航问题,该文设计了一种压电式振动与磁场复合能量收集的防震锤。防震锤的主压电梁收集输电线振动能量,副压电梁通过安装磁铁收集输电线电流产生的变化磁场能量,摆脱了传统收集磁场能量时线圈的使用。对收集器进行有限元仿真分析与实验测试。结果表明,收集器工作频带更宽,比传统的单梁输出高54%,主压电悬臂梁最大输出功率可达到874μW,副压电梁最大功率可达到683μW。关键词:智能电网;悬臂梁;压电效应;振动能量收集;电磁能量收集;宽频带中图分类号:TN384文献标志码:AANovelPiezoelectricHybridEnergyHarvestingMethodBasedonShockproofHammerZHANGJiajia1,2,YUANQiangjing1,YANDong1,LIXuefeng1,ZHANGJinyu1,LIUTao2,DOUHanjie2,MUXiaojing2(1.KeyLaboratoryofIndustrialInternetofThingsandNetworkedControlofMinistryofEducation,ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications,Chongqing400065,China;2.CollegeofOptoelectronicEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China)Abstract:Apiezoelectricvibrationandmagneticfieldhybridenergyharvestingshockproofhammerwasdesignedtosolvetheproblemofharmfulvibrationandpowersupplyandenduranceofsensorsinthesmartgridenvironment.Themainpiezoelectricbeamoftheshockproofhammerharveststhevibrationenergyofthetransmissionline,andthesecondarypiezoelectricbeamharveststhechangingmagneticfieldenergygeneratedbythecurrentviathemagnetinstallation,avoidingtheneedforthecoilinstandardmagneticfieldenergyharvesting.Thefiniteelementsimula-tionanalysisandexperimenttestontheharvesterarecarriedout.Theresultsshowthattheharvesteroperatesinaw...
