文档名：基于架空输电导线振动的压电俘能系统研究
摘要：针对架空输电导线振动能量收集与输电线路传感器节点的供能问题,利用压电悬臂梁结构,设计了一种压电俘能系统.基于架空导线微风振动理论,搭建模拟架空导线振动的实验平台.通过实验研究,分析压电俘能装置结构对系统固有频率的影响,以及不同激励频率、不同激励加速度与不同负载条件下压电俘能系统的输出电能特性.实验结果表明:压电俘能系统处在共振频率下,激励加速度达到10m/s2时,存在最优负载使输出电压有效值达到16.27V,输出功率达到5.29mW,为解决输电线路传感器节点的供能问题提供一种新思路.
Abstract：Aimingattheproblemofvibrationenergyharvestingofoverheadtransmissionwireandenergysupplyoftransmissionwiresensornodes,apiezoelectricenergyharvestingsystemisdesignedbyusingpiezoelectriccantileverstructure.Basedontheaeolianvibrationtheoryofoverheadtransmissionwire,anexperimentalplatformforsimulatingvibrationofoverheadwireisbuilt.Throughexperimentalresearch,theinfluenceofthestructureofthepiezoelectricenergyharvestingdeviceonthenaturalfrequencyofthesystemisanalyzed,andtheoutputpowercharacteristicsofthepiezoelectricenergyharvestingsystemunderdifferentexcitationfrequencies,differentexcitationaccelerationsanddifferentloadconditionsareanalyzed.Theexperimentalresultsshowthatthepiezoelectricenergyharvestingsystemisattheresonantfrequencyandtheexcitationaccelerationreaches10m/s2,thereisanoptimalloadtomaketheoutputvoltagereach16.27Vandtheoutputpowerreach5.29mW,whichprovidesanewideaforsolvingtheenergysupplyproblemoftransmissionwiresensornodes.
作者：黄星尧 应展烽 祖玮 翁潇恬 李德明 Author：HUANGXingyao YINGZhanfeng ZUWei WENGXiaotian LIDeming
作者单位：南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京210094南京理工大学瞬态物理国家重点实验室,江苏南京210094
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(4)
分类号：TP212TM619
关键词：架空输电导线 微风振动 压电俘能系统 传感器节点
Keywords：overheadtransmissionwire aeolianvibration piezoelectricenergyharvestingsystem sensornode
机标分类号：TM75TN925.93TP212
在线出版日期：2024年4月26日
基金项目：基于架空输电导线振动的压电俘能系统研究[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(4)黄星尧 应展烽 祖玮 翁潇恬 李德明针对架空输电导线振动能量收集与输电线路传感器节点的供能问题,利用压电悬臂梁结构,设计了一种压电俘能系统.基于架空导线微风振动理论,搭建模拟架空导线振动的实验平台.通过实验研究,分析压电俘能装置结构对系统固有频...参考文献和引证文献
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引证文献
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