A synergetic hybrid mechanism of piezoelectric and triboelectric for galloping wind energy harvesting

摩擦电效应 纳米发生器 风速 能量收集 风力发电 机械能 振动 功率(物理) 声学 材料科学 压电 电气工程 工程类 物理 气象学 复合材料 量子力学
作者
Qiong Wang,Hong‐Xiang Zou,Lin‐Chuan Zhao,Meng Li,Kexiang Wei,Liangpei Huang,Wenming Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:117 (4) 被引量:93
标识
DOI:10.1063/5.0014484
摘要

Small-scale wind energy harvesting, which can replace batteries to power small electronic devices and realize self-powered systems, has been extensively studied. To improve the working wind-speed range and output power of small-scale wind energy generation systems, we propose a synergetic hybrid piezoelectric and triboelectric mechanism for galloping wind energy harvesting. In this mechanism, a piezoelectric energy harvester (PEH) works in the vibration area and starts working at low wind speeds, while triboelectric nanogenerators work at the vibration boundaries and cooperate with the PEH at high wind speeds. The triboelectric nanogenerator boundaries can (1) constrain the maximum deformation of the beam at high wind speeds to avoid damage to the PEH, (2) increase the vibration frequency to enhance the electromechanical conversion efficiency, and (3) allow the PEH to have a low equivalent stiffness to work effectively at low wind speeds. A dynamic model is presented to characterize the synergetic hybrid piezoelectric–triboelectric wind energy harvester (SHPTWEH) and this is verified by experiments. The results show that the triboelectric nanogenerator boundaries greatly expand the effective working wind-speed range, and the total average power output by the prototype SHPTWEH was 0.24 mW at a wind speed of 14 m/s, which was 2.3 times that of the PEH alone.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
蛙趣发布了新的文献求助10
刚刚
PhDL1发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
阿柠完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
温馨完成签到,获得积分10
2秒前
小木子发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
辉辉完成签到,获得积分10
4秒前
卑微打工仔完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
魏寒冰完成签到,获得积分10
8秒前
孟寐以求发布了新的文献求助10
8秒前
不明关注了科研通微信公众号
8秒前
TRY发布了新的文献求助10
8秒前
zzz发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
包容香菇发布了新的文献求助10
9秒前
浮游应助左右采纳,获得10
9秒前
一见憘完成签到 ,获得积分10
10秒前
浮游应助壮观的雨柏采纳,获得10
10秒前
DT完成签到,获得积分10
10秒前
JuntaoWang完成签到,获得积分20
10秒前
正己化人应助BCS采纳,获得10
10秒前
卓涵柏完成签到,获得积分10
11秒前
orixero应助缓慢铭采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
土豆丝完成签到 ,获得积分10
14秒前
浮游应助WWW采纳,获得10
14秒前
Hilda007发布了新的文献求助30
14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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1001
The Antibodies, Vol. 2,3,4,5,6 1000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 1000
On the application of advanced modeling tools to the SLB analysis in NuScale. Part I: TRACE/PARCS, TRACE/PANTHER and ATHLET/DYN3D 500
L-Arginine Encapsulated Mesoporous MCM-41 Nanoparticles: A Study on In Vitro Release as Well as Kinetics 500
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5461138
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4566175
关于积分的说明 14303831
捐赠科研通 4491884
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2460490
邀请新用户注册赠送积分活动 1449811
关于科研通互助平台的介绍 1425582