基于汽车减振器的磁力耦合压电振动能量采集设计、建模与实验

摘要

本文提出了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.该设计由永磁铁阵列和弯张压电单元阵列组成.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到压电片.建立了磁-机-电耦合模型,并进行了实验.实验结果表明:在固定频率f=12Hz、13Hz和15Hz输出的情况下,发现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;同时发现相近幅值时,可视振幅相等情况下,振动信号频率不同,电压幅值的大小维持,电压信号频率改变.该设计结构紧凑,可以集成到汽车减振器而不显著增加器件体积.