基于MFC的压电振动能量采集器

作     者：何悦 袁天辰 杨俭 宋瑞刚 HE Yue;YUAN Tianchen;YANG Jian;SONG Ruigang

作者机构：上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620 

基　　金：国家自然科学基金(11802170) 

出 版 物：《电子科技》 (Electronic Science and Technology)

年 卷 期：2025年第38卷第3期

页      码：16-21页

摘      要：机械振动是环境中常见的运动形式,对其进行能量采集可以满足无线传感节点等低功耗器件的用电需求。压电式发电具有良好的应用前景,针对压电式发电因压电材料的不足而受到限制问题,文中设计了一种基于MFC(Macro Fiber Composite)的压电振动能量采集器,利用圆环型结构的大变形振动和MFC良好的柔韧性实现了低频振动能量采集。文中研究了MFC压电片在圆环不同位置的输出性能,结果显示当MFC压电片与导柱夹角为97°时,采集器的输出电压达到峰值。通过有限元仿真和实验对比验证发现采集器的共振频率为3.8 Hz,在0.3 g激励下,共振时实验样机的输出电压为6.60 V,功率达到0.17 mW,仿真和实验结果基本一致。

主 题 词：能量采集 MFC 频域响应 有限元分析 压电效应 低频谐振 COMSOL 压电材料 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2025.03.003

馆 藏 号：203127526...