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摘要
对近年来国内外基于涡致振动的压电俘能结构进行了对比、分析,简述了"鳗鱼"式、单悬臂梁式、垂直复摆式以及阵列式俘能结构的原理和特性。分析显示目前对单个俘能结构发电性能及影响因素的研究较多,而对多个俘能结构阵列的研究较少,且大多俘能结构都应用于高速气流中,而对于低速水流等复杂环境中使用的俘能结构还较少。针对压电俘能技术的能量收集电路,对比分析了标准能量收集电路、同步开关电荷能量收集电路、串联同步电感能量收集电路和并联同步电感能量收集电路的优缺点。分析结果表明目前大多数能量收集电路所需输入电压较高,导致一些产生较小电压的俘能结构能量转化效率不高。在此基础上,介绍了一种基于涡致振动的内置压电悬臂梁柔性圆筒俘能结构,用于将海洋、江河底部的流体动能转换为电能。并指出俘能结构阵列将是涡致振动能量收集技术的发展趋势,优化能量收集电路,提高转化效率是该技术发展亟待解决的问题。
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