Boosting output performance of tri-hybrid vibration-based generator via quin-stable nonlinearity and speed amplification

振动器 振动 功率密度 加速度 功率(物理) 声学 非线性系统 发电机(电路理论) 控制理论(社会学) 计算机科学 物理 控制(管理) 量子力学 人工智能 经典力学
作者
Chen Wang,Chenxi Wang,Youhong Ji,Gaolei Li,Guilin Wen,Yi‐Qing Ni,S.K. Lai
出处
期刊:Mechanical Systems and Signal Processing [Elsevier]
卷期号:204: 110809-110809 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.ymssp.2023.110809
摘要

A high-performance tri-hybrid vibration-driven generator with quin-stability and speed amplification characteristics is presented. This design integrates three different mechanisms in a compact and interactive working mode to enhance power density. Exploiting the quin-stable nonlinear behavior to the dynamic system creates a shallow potential well that can be triggered under broadband, low-level, and random ambient sources. In addition, the implementation of the rack and pinion steering system not only doubles the relative motion of the translators’ moving components in the electromagnetic and triboelectric units, and also increases the number of operations per cycle of the frequency up-conversion piezoelectric units. Consequently, the output performance of this tri-hybrid generator is significantly enhanced. To examine the working efficiency of this design, an experimental model is assembled and tested. In the shaker test, the peak output power of the prototype can be boosted to ∼822 mW, and the maximum power density is 7.74 mW cm−3 g−2 subjected to low excitation levels (5 Hz and 1-g acceleration). Experimental demonstrations are also carried out to exhibit the exceptional performance of this design that can support various power levels of electronic devices under human-induced motions.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
共享精神应助RJ采纳,获得10
1秒前
FF发布了新的文献求助10
1秒前
西灵壹完成签到,获得积分10
1秒前
DreamSeker完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
15274887998完成签到,获得积分10
2秒前
娜娜完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
一遍成完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
奇奇淼完成签到 ,获得积分20
4秒前
drinkliu完成签到,获得积分10
4秒前
刘明苏发布了新的社区帖子
4秒前
圣迭戈发布了新的文献求助10
4秒前
蒋皓天完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
芜湖完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
ncuwzq完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
老己发布了新的文献求助10
6秒前
师大六神完成签到,获得积分10
6秒前
沟通亿心完成签到,获得积分10
7秒前
ruby完成签到,获得积分10
7秒前
jctyp发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
smile发布了新的文献求助10
7秒前
发顺丰完成签到,获得积分10
7秒前
引觞甫发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
一遍成发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ZZZ发布了新的文献求助10
8秒前
xiong完成签到,获得积分10
8秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
8秒前
凌清波完成签到,获得积分20
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013718
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7585223
关于积分的说明 16143045
捐赠科研通 5161263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763570
邀请新用户注册赠送积分活动 1743713
关于科研通互助平台的介绍 1634431