A multi-folded-beam piezoelectric energy harvester for wideband energy harvesting under ultra-low harmonic acceleration

带宽(计算) 声学 振动 能量收集 加速度 梁(结构) 振幅 物理 低频 宽带 能量(信号处理) 工程类 光学 电信 经典力学 量子力学 天文
作者
Jianxu Wang,Jichao Li,Weizhou Su,Xian Zhao,Chunming Wang
出处
期刊:Energy Reports [Elsevier BV]
卷期号:8: 6521-6529 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.egyr.2022.04.077
摘要

In this paper, a multi-folded-beam piezoelectric energy harvester (MFB-PEH) was proposed for low-power energy harvesting applications in wide frequency band, low frequency, and low amplitude vibration environments. The MFB-PEH consists of one traditional main beam and two new additional L-shaped wing beams, which are designed to improve the frequency bandwidth and harvest low frequency, low amplitude ambient vibration energy. Firstly, finite element method (FEM) was used to search for the optimal design that can make the operational bandwidth broader and yield the maximum power output. The experimental results reveal that the optimized MFB-PEH has three resonance frequencies in the ambient frequency range from 9 Hz to 20 Hz, which can broaden the operation bandwidth of the harvester. It is significant that the MFB-PEH device, excited at an ultra-low harmonic acceleration of 0.2 m/s2, generates a much higher output power of 29.0μW, four times higher than other multi-beam devices at the low frequency of ∼9.2 Hz. Finally, a packaged MFB-PEH was adopted to harvest the energy generated by human motion, where the MFB-PEH can generate a high voltage of 24 Vp−p when walking and 55 Vp−p when running. Our work has confirmed that the MFB-PEH is a good potential generator in wide frequency band, low frequency, and low amplitude vibration environments.
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
1秒前
北欧海盗完成签到,获得积分10
1秒前
尼克拉倒完成签到,获得积分10
1秒前
sunsunsun发布了新的文献求助10
1秒前
CARSI完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
学习ing完成签到,获得积分20
3秒前
科研通AI2S应助积极的如之采纳,获得30
3秒前
栗荔完成签到 ,获得积分10
4秒前
LL发布了新的文献求助30
4秒前
smile完成签到,获得积分10
5秒前
纪秋完成签到,获得积分10
5秒前
小美美发布了新的文献求助30
6秒前
顾矜应助玛琳卡迪马采纳,获得10
6秒前
情怀应助玛琳卡迪马采纳,获得10
6秒前
6秒前
果实发布了新的文献求助10
6秒前
可爱的函函应助JUGG采纳,获得10
6秒前
luria完成签到,获得积分10
7秒前
MX发布了新的文献求助10
7秒前
lv应助听风采纳,获得10
8秒前
YH完成签到,获得积分10
8秒前
南风发布了新的文献求助10
8秒前
酷炫的从雪完成签到,获得积分20
8秒前
8秒前
十令完成签到,获得积分10
8秒前
12548完成签到,获得积分10
8秒前
Young完成签到,获得积分10
9秒前
谦让玲完成签到,获得积分10
9秒前
Little2完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Zhihu完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
小米的稻田完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
搞怪大炮完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
FashionBoy应助一二采纳,获得10
12秒前
宋嘉新发布了新的文献求助10
13秒前
细心擎呢完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
The Mother of All Tableaux Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 2400
Ophthalmic Equipment Market by Devices(surgical: vitreorentinal,IOLs,OVDs,contact lens,RGP lens,backflush,diagnostic&monitoring:OCT,actorefractor,keratometer,tonometer,ophthalmoscpe,OVD), End User,Buying Criteria-Global Forecast to2029 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind (Sixth Edition) 1000
Optimal Transport: A Comprehensive Introduction to Modeling, Analysis, Simulation, Applications 800
Official Methods of Analysis of AOAC INTERNATIONAL 600
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 588
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3960377
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3506460
关于积分的说明 11130713
捐赠科研通 3238673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1789847
邀请新用户注册赠送积分活动 871964
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 803099