基于行车风压的谐振腔式压电俘能器研究

作者：李霞; 刘强; 张伟伟; 张三川

来源：压电与声光, 2019, 41(04): 546-551+556.

DOI：10.11977/j.issn.1004-2474.2019.04.019

• 压电俘能器
• 固有频率
• 负载电阻
• 输出功率
• 流固电耦合

针对汽车行驶过程中车载传感器需要持续稳定的供能需求,设计一种以谐振腔结构为主体,扰流圆柱与亥姆霍兹谐振腔为辅助的压电俘能器。为研究俘能器的发电性能,设计其最佳结构,建立流固电耦合仿真模型。仿真时,根据实际风压分布,将风压载荷分区加载到压电发电模块。仿真分析结果表明,基板与压电陶瓷的厚度比对压电悬臂梁的输出电压和固有频率有影响,最佳厚度比为1.25;基板与主腔体间间隙、扰流圆柱直径、亥姆霍兹谐振腔皆存在最佳尺寸参数使压电俘能器发电性能达到最佳;负载电阻在400～600 kΩ内时,可获得最佳的输出功率;风速为15 m/s时,最大输出功率为37.3 mW。

• 单位
  郑州大学