多振子串联压电俘能器性能分析与测试

为实现低频、大振幅、高强度振动能量回收，提出多振子串联压电振动俘能器，在理论、试验两方面研究压电振子数量/电学连接方式、集中质量及激励频率等对其性能影响规律。结果表明，增加集中质量及压电振子数量均可有效降低俘能器基频、提高发电量/输出功率；压电振子电学串/并联时输出电压及使输出功率最大、最佳负载不同，但产生的电能及在最佳负载下的输出功率相同。制作1/2/4组压电振子构成的俘能器，进行不同集中质量、频率、压电振子电学连接方式及负载的对比试验。单组压电振子在集中质量292 g的最佳频率及发电量分别为集中质量36.5 g的0.6倍、1.92倍；4组压电振子电学并联时的最佳频率及发电量分别为单组的0.58倍、2.2倍；两组压电振子电学串/并联的最佳负载及最大输出功率分别为42.3/10.6 kΩ、232.8/202.7 mW。