海洋波浪能量采集技术研究进展与展望 被引量：12

1

作者 陈仁文 任龙 +2 位作者 蒋小川 夏桦康 徐栋霞 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期831-837,共7页

叙述了海洋波浪能量特点及海洋波浪能量采集的重要意义。介绍了几种典型波浪能量采集系统的结构形式、特点和应用情况。重点阐述了作者提出的一种蛇形直接式波浪能量采集装置的结构及特点,并以此为例,分析了海洋波浪能量采集装置设计中... 叙述了海洋波浪能量特点及海洋波浪能量采集的重要意义。介绍了几种典型波浪能量采集系统的结构形式、特点和应用情况。重点阐述了作者提出的一种蛇形直接式波浪能量采集装置的结构及特点,并以此为例,分析了海洋波浪能量采集装置设计中的一些难点和关键问题,包括波浪建模、结构参数选择、优化、适应波浪变化的自动调节等。最后,结合当前研究和工程应用中的问题,对波浪能量采集技术的发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 海洋波浪能 能量采集 电磁转换

下载PDF 职称材料

Developments of numerical methods for linear and nonlinear fluid-solid interaction dynamics with applications 被引量：8

2

作者 Jing Tang XING 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期95-139,共45页

关键词 linear and nonlinear fluid-solid interactions MIXED FE-substructuremethod MIXED FE-BE METHOD MIXED FE-FD METHOD MIXED FE-SP METHOD fluidsloshing acoustic volume—structure coupling breaking wave simulations pressurewaves in fluids LNG ship VLFS-water interaction wave energy harvesting

下载PDF 职称材料

基于LabVIEW的“海院1号”波浪发电平台浮筒取能效率数据采集系统设计（英文） 被引量：8

3

作者 吕沁 李德堂 +4 位作者 李达特 唐文涛 曹伟男 金豁然 胡星辰 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期264-272,共9页

浮筒取能效率测试是波浪发电平台研究的重要组成部分。传统的测试系统不但测量精度低,而且自动化程度低、操作复杂。为此,该文基于"海院1号"波浪发电平台,采用虚拟仪器Lab VIEW软件开发了浮筒取能效率数据采集系统。文中介绍... 浮筒取能效率测试是波浪发电平台研究的重要组成部分。传统的测试系统不但测量精度低,而且自动化程度低、操作复杂。为此,该文基于"海院1号"波浪发电平台,采用虚拟仪器Lab VIEW软件开发了浮筒取能效率数据采集系统。文中介绍了"海院1号"波浪发电平台及其浮筒,进行了测试系统的设计,实现了浮筒取能效率测试的数据采集、数据管理、曲线拟合及绘制、生成报表、信号分析以及数据处理等工程。对实际运行效果进行分析,结果表明该系统具有精度高、运行稳定可靠、自动化程度高、人机界面友好以及操作简单等特点,具有重要的工程实践意义。 展开更多

关键词 波浪能 浮筒 取能效率 系统设计 LABVIEW

下载PDF 职称材料

时滞作用下电磁-压电弹性梁的俘能特性分析

4

作者 张湧崟 彭剑 +2 位作者 易昱东 孙洪鑫 禹见达 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第5期39-43,共5页

在土木工程结构的健康监测、振动控制中,以压电材料为主要部件的传感系统或主动控制系统得到广泛应用,而在实际工程中,压电耦合系统的供能问题亟待解决。所研究电磁-压电弹性梁的俘能系统是由弹性支座梁与压电作动器、传感器和电磁能量... 在土木工程结构的健康监测、振动控制中,以压电材料为主要部件的传感系统或主动控制系统得到广泛应用,而在实际工程中,压电耦合系统的供能问题亟待解决。所研究电磁-压电弹性梁的俘能系统是由弹性支座梁与压电作动器、传感器和电磁能量采集器共同构成的闭环反馈控制系统,其中电磁能量采集器(ElectromagneticEnergyHar-vester,EMEH)的能量俘获单元的原理是移动磁铁在固定磁铁之间进行往复振荡,在基础激励下移动磁铁的振荡产生电势能,从而在能量俘获线圈口产生电流。根据Hamilton原理建立电磁-压电弹性梁的非线性振动控制方程,通过Galerkin方法得到时滞微分方程组,利用数值仿真分析,研究不同控制参数、系统参数对能量采集效果的影响。研究结果表明:增大移动磁铁质量能有效提高能量采集效率,且对电磁-压电弹性梁主结构的位移响应影响较弱;另一方面,通过调节控制增益和时滞参数,在达到较优控制效果情况下,可使电磁能量采集器具有一定的俘获效能。 展开更多

关键词 振动与波 弹性支承梁 电磁能量采集 时滞反馈 振动控制

下载PDF 职称材料

干式铁心电抗器设备振动及其能量俘获特性研究

5

作者 路永玲 刘建 +3 位作者 王真 薛海 胡成博 吴义鹏 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期74-80,共7页

针对干式铁心电抗器在运行过程中的机械振动问题及故障监测需求,采用非接触测振方案对一典型电抗器设备进行振动测试与分析,提出一种基于压电材料的振动取能技术,从理论角度给出设备运行时的最大取能效率。在此基础上,介绍两种结构设计... 针对干式铁心电抗器在运行过程中的机械振动问题及故障监测需求,采用非接触测振方案对一典型电抗器设备进行振动测试与分析,提出一种基于压电材料的振动取能技术,从理论角度给出设备运行时的最大取能效率。在此基础上,介绍两种结构设计简单、加工制造成本低、运行可靠性高的梁式压电俘能器,能分别有效匹配电抗器结构中100 Hz和300 Hz的机械振动频率,并实验验证理论模型。结果表明,干式铁心电抗器最大振动幅值发生在底座槽钢部位,当10 kV干式串联电抗器运行电流在113 A时,底座槽钢处的振动加速度幅值为0.27 m/s2,频率为300 Hz,所设计的压电俘能器原型最大能输出约82μW的电功率,满足温度监测等低功耗传感器的功耗需求。 展开更多

关键词 振动与波 电抗器 设备振动 能量收集 压电 功率谱

下载PDF 职称材料

波浪能量采集及自供能海洋无人机电系统研究进展

6

作者 邹鸿翔 苏昌胜 +2 位作者 赵林川 张文明 魏克湘 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2115-2131,共17页

海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.... 海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.电池电量有限且污染环境,线缆供电成本高且限制了海洋机电系统的机动性.波浪能是最丰富并且可以被大规模利用的可再生能源之一.将波浪能量转换为电能,可以实现海洋环境机电系统的自供能传感、控制与驱动,具备可持续、灵活便捷和节能环保的优势,有望破解海洋无人机电系统供能瓶颈难题.此外,随着化石能源面临着枯竭和严重的环境问题,开发海洋能源能够缓解能源危机、减少环境污染并促进经济发展.文章全面论述波浪能量采集、基于波浪能量采集的自供能海洋无人机电系统和海洋无人机电系统的研究进展,讨论目前自供能海洋无人机电系统面临的关键挑战并进行展望,为解决海洋无人机电系统长期有效供能难题提供多维度参考,推动自供能传感、控制与驱动等技术的发展与应用,助力海洋无人机电系统应用于深海远海. 展开更多

关键词 波浪能量采集 海洋无人机电系统 自供能传感器 自供能航行器/机器人

下载PDF 职称材料

二维共振结构板波动调控研究进展 被引量：2

7

作者 金亚斌 温治辉 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-13,共13页

薄板结构是航空航天器、舰艇、高铁等现代工程装备上广泛应用的结构,其波动性能的优劣关系到设备综合性能及整体技术升级.在制备或复杂工况下,结构的几何完备性会产生一些缺陷或参数扰动,会降低基于精准设计的波动调控性能.基于工程应... 薄板结构是航空航天器、舰艇、高铁等现代工程装备上广泛应用的结构,其波动性能的优劣关系到设备综合性能及整体技术升级.在制备或复杂工况下,结构的几何完备性会产生一些缺陷或参数扰动,会降低基于精准设计的波动调控性能.基于工程应用技术需求,二维共振结构板的高鲁棒性、高品质因子束缚态等波动特性研究不断发展.本文首先介绍了二维共振结构板波动调控发展历程,主要阐述了平面波展开法、多重散射法等二维共振结构波动表征基本理论.简述了二维共振结构板在波导与传感、鲁棒能量采集以及按需智能设计等最新研究成果.最后对二维共振结构板目前的局限性做了总结并对未来的理论研究进行探讨. 展开更多

关键词 二维共振结构 平面波展开 多重散射 声子晶体 超构材料 能量采集 智能设计

下载PDF 职称材料

弯曲波彩虹捕获效应及其在能量俘获中的应用 被引量：2

8

作者 王芳隆 沈一舟 +2 位作者 徐艳龙 周生喜 杨智春 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2695-2707,I0001,共14页

弹性波在色散关系经过设计的梯度结构中传播时会产生空间分频现象和波场能量增强现象,即不同频率的弹性波会在结构的不同位置停止向前传播并发生能量聚集,这就是弹性波彩虹捕获效应.其相关研究成果可以促进结构健康监测、振动控制以及... 弹性波在色散关系经过设计的梯度结构中传播时会产生空间分频现象和波场能量增强现象,即不同频率的弹性波会在结构的不同位置停止向前传播并发生能量聚集,这就是弹性波彩虹捕获效应.其相关研究成果可以促进结构健康监测、振动控制以及能量俘获等领域的发展.本文通过所设计的梯度结构梁,系统地研究了弯曲波彩虹捕获效应及其在压电能量俘获中的应用.首先,利用传递矩阵法获得了梯度结构梁元胞能带结构的解析解,进而分析了弯曲波彩虹捕获效应的产生机理:不同频率的弯曲波会在不同元胞附近群速度减小到零,从而停止向前传播并发生反射;入射波和反射波的叠加,以及群速度减小带来的能量聚集,会显著增强反射处的波场能量.其次,通过有限元仿真和实验验证了弯曲波彩虹捕获效应的空间分频现象和波场能量增强现象.最后,通过有限元多物理场耦合仿真和实验,研究了粘贴PVDF压电薄膜的梯度结构梁相对于均匀梁的弯曲波能量俘获效果及其随入射波频率的变化规律.结果表明,在弯曲波彩虹捕获效应发生频带内,粘贴在梯度结构梁上的PVDF压电薄膜的输出电压约为粘贴在均匀梁相应位置处的PVDF压电薄膜的输出电压的2倍. 展开更多

关键词 弯曲波 能带结构 梯度结构 彩虹捕获效应 压电能量俘获

下载PDF 职称材料

不规则波激励下磁力双稳态波浪能转换装置的能量捕获特性研究 被引量：2

9

作者 席儒 张海成 +2 位作者 陆晔 徐道临 吴博 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期142-152,共11页

该研究提出了一种新型磁力双稳态机构,主要由一对同向充磁的负刚度磁环,附加一对异向充磁的正刚度磁环组成,可通过调整磁环参数有效改变双稳态装置的势垒高度,从而克服传统型双稳态装置在小幅波浪激励下转换效率低的难题。基于Cummins... 该研究提出了一种新型磁力双稳态机构,主要由一对同向充磁的负刚度磁环,附加一对异向充磁的正刚度磁环组成,可通过调整磁环参数有效改变双稳态装置的势垒高度,从而克服传统型双稳态装置在小幅波浪激励下转换效率低的难题。基于Cummins方程建立了系统的时域非线性动力学模型,其中采用状态空间模型替代了辐射力的卷积积分项用于加快计算速度。采用四阶龙格库塔方法求解动力学方程,获得系统响应解。采用Jonswap波浪谱,研究了不规则波激励下波浪能转换装置的转换效率随双稳态结构参数以及波浪激励参数的变化规律。结果表明,新型磁力双稳态机构在合适参数下可以达到降低势垒高度和拓宽平衡点间距的效果,从而显著提高波能捕获效率,拓宽波能捕获频带,尤其是大幅提高了系统在小波高激励下的捕获宽度。 展开更多

关键词 双稳态 点吸收式 波浪能 不规则波 转换装置 能量捕获 非线性响应

下载PDF 职称材料

筏式波浪能转换和摩擦纳米发电机能量输出耦合系统的模拟研究 被引量：1

10

作者 梁娜 苗成旭 +2 位作者 崔慧 王建伟 杨希娅 《新能源进展》 2022年第3期265-270,共6页

发展海洋能源转化技术是优化能源结构、拓展“蓝色经济”空间的战略要求。为此,设计了一种基于筏式波浪能转换和点头鸭型摩擦纳米发电机能量输出的耦合系统,并对影响系统中筏体装置部分捕能特性的压载吃水、筏体尺寸参数以及影响系统输... 发展海洋能源转化技术是优化能源结构、拓展“蓝色经济”空间的战略要求。为此,设计了一种基于筏式波浪能转换和点头鸭型摩擦纳米发电机能量输出的耦合系统,并对影响系统中筏体装置部分捕能特性的压载吃水、筏体尺寸参数以及影响系统输出电势分布的尼龙球径、滚动距离参数进行了仿真分析。结果表明:增大筏体装置的吃水(增加压载)和优化筏体装置的尺寸都可以降低装置的固有频率,使其与波浪频率达到共振,从而可以提高装置捕获波浪能的能力;摩擦纳米发电机两电极之间的电势差随着尼龙球球径的增大呈现出先增大后减小的趋势,在球径为30 mm时电势差达到最大值,该电势差还随着尼龙球滚动距离的增大而增大,并在外部负载电阻为770 MΩ时实现了瞬时最大功率密度3.7W/m^(3)。由此可见,当在筏式波浪能转换装置中布置多个摩擦纳米发电机阵列时,完全可以将海洋中原本无法利用的大量低频波浪能转化为电能,从而满足深海传感器网络供电需求,这大大扩展了波浪能的发电潜力,使得蓝色能源在未来有望得到更有效地开发。 展开更多

关键词 波浪能转换器 摩擦纳米发电机 结构设计 波浪能收集

下载PDF 职称材料

针对波浪能收集的多模态振动能量收集器 被引量：1

11

作者 焦冲 邓华夏 +1 位作者 马孟超 钟翔 《实验力学》 CSCD 北大核心 2022年第2期152-160,共9页

波浪能源作为一种可持续的能源一直备受关注,但是由于波浪能的低带宽特性和多方向特性,使得波浪能的收集非常困难。为了在多个方向上实现宽带波浪能的收集并提高发电效率,本文提出一种使用十字梁结构的多模态振动能量收集器,并与基于液... 波浪能源作为一种可持续的能源一直备受关注,但是由于波浪能的低带宽特性和多方向特性,使得波浪能的收集非常困难。为了在多个方向上实现宽带波浪能的收集并提高发电效率,本文提出一种使用十字梁结构的多模态振动能量收集器,并与基于液态金属的摩擦电装置相结合,使得装置具有多峰特性和高发电效率,从而实现了多个方向上宽频振动能量的有效收集。多个方向的对比实验表明,该装置不仅具有多方向能量收集的能力,而且可以在全频带的扫描范围内工作。在水平激励下,与传统的单模态振动能量收集器相比,该装置的峰值功率密度增加到10倍,工作带宽增加到6.25倍。实验结果表明,该装置显著提高了低带宽多向能量采集的效率,为波浪能收集提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 低宽频 多方向 多模态 波浪能 振动能量收集

原文传递

一种压电式海浪能量收集器的研究 被引量：1

12

作者 张东升 胥永晓 《南方农机》 2021年第14期154-155,172,共3页

海浪能作为一种新型清洁能源,将其应用到发电领域向无线电设备和传感器提供电能的方式,成为了当前的研究热点。笔者针对海洋能源收集领域,研究设计出一种压电式海浪能量收集器用于低频振动的压电能量收集系统,将其集成化后可作为海洋无... 海浪能作为一种新型清洁能源,将其应用到发电领域向无线电设备和传感器提供电能的方式,成为了当前的研究热点。笔者针对海洋能源收集领域,研究设计出一种压电式海浪能量收集器用于低频振动的压电能量收集系统,将其集成化后可作为海洋无线电设备和传感器的供电装置。通过对压电式海浪能量采集器进行外观以及内部结构设计,阐述了发电装置的工作原理,分析了能量采集器悬臂梁的共振频率,获得了有效质量和有效刚度对共振频率的影响规律,为压电式海浪能量收集技术的推广提供参考依据。 展开更多

关键词 海浪能 压电能量采集 海浪发电 共振频率

下载PDF 职称材料

基于力电耦合模拟的压电悬臂板波激振动获能研究

13

作者 郭兴文 周赞 +1 位作者 顾水涛 信志强 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期160-171,共12页

采用数值模拟的方法,研究了压电悬臂板在线性深水波激发下的振动获能机理。首先运用数值波浪水槽计算出了三维压电悬臂板所受的波浪时程荷载,然后采用力电耦合模拟的方法,研究了板的振动规律和不同粘贴位置压电材料的输出电压,该力电耦... 采用数值模拟的方法,研究了压电悬臂板在线性深水波激发下的振动获能机理。首先运用数值波浪水槽计算出了三维压电悬臂板所受的波浪时程荷载,然后采用力电耦合模拟的方法,研究了板的振动规律和不同粘贴位置压电材料的输出电压,该力电耦合模拟方法考虑了压电材料的贴合和压电材料的压电效应对压电悬臂板振动的影响。通过对不同物理参数下压电悬臂板振动获能机制的计算分析,得出了对板振动和获能的关键影响因素以及提高获能效率的通用方法,揭示了波浪运动与振动获能的关系。 展开更多

关键词 数值波浪 波激振动 压电悬臂板 振动获能

下载PDF 职称材料

基于声学黑洞的压电俘能结构系统仿真与优化 被引量：1

14

作者 汪恒 郑伟光 +1 位作者 何仕明 陈姗姗 《压电与声光》 CAS 北大核心 2019年第5期728-732,共5页

薄板结构中的声学黑洞(ABH)可降低弯曲波的相速度,同时增大振幅,在声学黑洞区域产生高能量密度和能量聚集效应,与压电俘能结构相结合,可提升能量转化效率。该文首先建立了基于声学黑洞的压电俘能结构的有限元模型,对比分析了均匀板及声... 薄板结构中的声学黑洞(ABH)可降低弯曲波的相速度,同时增大振幅,在声学黑洞区域产生高能量密度和能量聚集效应,与压电俘能结构相结合,可提升能量转化效率。该文首先建立了基于声学黑洞的压电俘能结构的有限元模型,对比分析了均匀板及声学黑洞结构的动能密度及电压输出特性;基于有限元法推导了压电振子等效电路模型,并通过Multisim软件建立压电俘能全系统等效电路耦合模型,确定了负载电路最优电阻,提高系统俘能效率。 展开更多

关键词 声学黑洞 弯曲波 能量聚集 等效电路 压电俘能

下载PDF 职称材料

实海况下“海院1号”波浪发电平台浮筒取能效率研究 被引量：1

15

作者 吕沁 李德堂 +2 位作者 李达特 唐文涛 曹伟男 《浙江海洋学院学报（自然科学版）》 CAS 2015年第4期362-366,共5页

取能效率是衡量波浪发电平台浮筒水动力性能的重要指标。本文通过"海院1号"波浪发电平台在实海况下的测试数据,分析水深、系统压力以及波浪因素对浮筒取能效率的影响。期望试验结果可为"海院1号"波浪发电平台的进... 取能效率是衡量波浪发电平台浮筒水动力性能的重要指标。本文通过"海院1号"波浪发电平台在实海况下的测试数据,分析水深、系统压力以及波浪因素对浮筒取能效率的影响。期望试验结果可为"海院1号"波浪发电平台的进一步优化提供帮助,也为相关波浪能研究人员提供技术支持。 展开更多

关键词 波浪能 浮筒 取能效率 “海院1号” 试验

下载PDF 职称材料

浮筒式波浪发电平台性能分析研究

16

作者 吕沁 李德堂 +3 位作者 金豁然 胡星辰 魏卓 赵春慧 《船舶与海洋工程》 2016年第4期40-45,共6页

波浪能发电浮筒的研究关键是实现波浪能发电装置的能量转换最大化。根据"海院1号"浮筒式波浪发电平台的运动特点,提出了一种预测浮子垂荡运动的时域方法。同时,通过MATLAB模拟计算,获得最佳系统压力和平均传输功率。经海测试... 波浪能发电浮筒的研究关键是实现波浪能发电装置的能量转换最大化。根据"海院1号"浮筒式波浪发电平台的运动特点,提出了一种预测浮子垂荡运动的时域方法。同时,通过MATLAB模拟计算,获得最佳系统压力和平均传输功率。经海测试验验证了数值模拟的正确性,为波浪发电平台浮筒设计优化提供依据,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 波浪能 浮筒 MATLAB 平均输出功率 取能效率

下载PDF 职称材料

基于点吸收式波能装置风浪联合获能系统动力特性研究

17

作者 于明琦 曹飞飞 +3 位作者 魏志文 史宏达 姜娟 田会元 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期29-36,共8页

基于风和波浪的伴生关系及波浪能与风能同时获取的可行性,提出一种基于半潜式风力机与点吸收式波能装置的新型风浪联合获能系统。建立考虑等效(PTO)的全过程风-浪-多体耦合时域分析模型,并研究波能装置设计参数对波浪能输出功率的影响规... 基于风和波浪的伴生关系及波浪能与风能同时获取的可行性,提出一种基于半潜式风力机与点吸收式波能装置的新型风浪联合获能系统。建立考虑等效(PTO)的全过程风-浪-多体耦合时域分析模型,并研究波能装置设计参数对波浪能输出功率的影响规律,重点研究风浪联合运行海况下新型风浪联合获能系统的结构动力响应特征与获能特性。结果表明,波能装置的安装对平台纵荡运动和系泊系统产生不利影响,对风力涡轮机的影响较小,此外垂荡和纵摇响应均随波能装置的加入得到抑制,纵摇角平均值减小25%,垂荡位移标准差减小42%,与漂浮式风力机相比,联合获能系统的平均输出功率增加17%。 展开更多

关键词 波浪能转换 海上风电 时域分析 动力响应 获能特性 联合获能系统

下载PDF 职称材料

无线携能通信下mmWave协作通信小单元的能效最优策略

18

作者 卢明妤 李陶深 吕品 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2024年第4期626-634,共9页

针对无线携能通信(SWIPT)网络中的能量与信息同时传输阶段的优化问题,以最大化链路能量效率为目标,提出一种SWIPT下mmWave协作通信小单元的能效最优策略。该策略在最小链路传输速率和最小收集能量的联合约束下,在能量受限型用户设备的... 针对无线携能通信(SWIPT)网络中的能量与信息同时传输阶段的优化问题,以最大化链路能量效率为目标,提出一种SWIPT下mmWave协作通信小单元的能效最优策略。该策略在最小链路传输速率和最小收集能量的联合约束下,在能量受限型用户设备的接收端采用功率分流工作模式,通过优化发射功率控制和功率分流因子,最大化系统链路能量效率。针对原问题是一个非凸的分式规划问题,具有NP难性质,采用Dinkelbach方法将目标函数转化为易于求解的凸优化问题,并设计一个交叉迭代的算法求出最优解。仿真实验结果表明,提出的策略在优化系统能量效率性能上要优于传统功率控制方法和最大发射功率法。 展开更多

关键词 无线携能通信 毫米波协作通信 能量效率 优化部署 能量收集 功率分流

下载PDF 职称材料

面向新能源浮标的平面摆式波浪能收集装置研究 被引量：4

19

作者 李云飞 耿江军 +6 位作者 汤添益 房艳 马昕 陈朝晖 陈涛 刘会聪 孙立宁 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期275-284,共10页

波浪能是世界上分布最广泛的可再生能源之一。海洋环境中波浪运动随机复杂且频率极低,这为海洋波浪能的高效收集利用提出挑战。设计了一种混沌平面摆式波浪能收集装置,其中混沌平面摆作为超低频随机波浪俘能机构,配合齿轮增速传递机构... 波浪能是世界上分布最广泛的可再生能源之一。海洋环境中波浪运动随机复杂且频率极低,这为海洋波浪能的高效收集利用提出挑战。设计了一种混沌平面摆式波浪能收集装置,其中混沌平面摆作为超低频随机波浪俘能机构,配合齿轮增速传递机构与电磁旋转机构实现波浪能收集装置的高功率输出。为更好响应浮标在海洋中的运动激励,对俘能机构进行动力学分析建模与优化。针对装置输出电压无规律且低频交流的特性,设计功率采样跟踪升压存储的电源管理电路。通过实验室测试与实际近海测试,装置能够对复杂波浪产生最大10 V的开路电压,最大输出功率约205 mW。海试中,4小时可将200 mAh锂电池电压由3.12 V充电至3.6 V,能够作为新能源海洋浮标低功耗传感器的可持续电源。 展开更多

关键词 波浪能收集装置 平面摆式俘能机制 超低频 电源管理电路 可持续供电

原文传递

磁力耦合压电振动能量采集器研究 被引量：4

20

作者 白泉 魏克湘 黄维彬 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第2期210-214,220,共6页

提出一种基于汽车减振器的磁力耦合压电振动能量采集器,可以采集更多的振动能量,并减少振动引起的冲击力。该设计中包括永磁铁阵列和弯张压电单元阵列。磁力耦合作用将不规则的往复振动转换成单向磁排斥力作用,并通过弯张结构放大作用... 提出一种基于汽车减振器的磁力耦合压电振动能量采集器,可以采集更多的振动能量,并减少振动引起的冲击力。该设计中包括永磁铁阵列和弯张压电单元阵列。磁力耦合作用将不规则的往复振动转换成单向磁排斥力作用,并通过弯张结构放大作用于压电片。建立磁-机-电耦合模型并进行实验。实验结果表明:在以固定频率f=12 Hz、13 Hz和15 Hz输出时,增加随机振动信号的幅值,压电俘能器所俘获的电压幅值也随着增大,且输出的电压峰值与振动信号幅值峰值点一致;同时发现幅值相近时,在振幅可视为相等情况下,振动信号频率不同,电压幅值维持不变,电压信号频率改变。该设计结构紧凑,可以集成于汽车减振器中而不显著增加器件体积。 展开更多

关键词 振动与波 磁力耦合 压电俘能装置 随机振动信号 汽车减振器 采集

下载PDF 职称材料