[发明专利]一种悬臂梁式电振动能量收集器件的等效电路模型在审
| 申请号： | 201710344314.7 | 申请日： | 2017-05-16 |
| 公开（公告）号： | CN108880325A | 公开（公告）日： | 2018-11-23 |
| 发明（设计）人： | 马建国;赵升;傅海鹏 | 申请（专利权）人： | 天津大学（青岛）海洋工程研究院有限公司 |
| 主分类号： | H02N2/18 | 分类号： | H02N2/18 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 266200 山东省青岛市即*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 悬臂梁式 等效电路模型 压电能量收集 收集器件 压电振动能量 电路仿真软件 电振动能量 电学特性 非压电层 环境振动 机电耦合 实验条件 输出电压 下悬臂梁 压电晶片 单 双 多层 研究 | ||
1. 一种悬臂梁式压电能量收集器件的等效电路模型，其特征在于：悬臂梁式压电振动能量收集器件的数学模型函数关系式为：
其中，、、、、、
，此模型中有5个独立参数，分别是短路谐振频率Ωt，等效耦合系数ρeff，静态约束电容Cmc，机械品质因数Qt，等效压电系数deff。
2.根据权利要求1所述一种悬臂梁式压电能量收集器件的等效电路模型，其特征在于：5个独立参数的实验确定方法如下：将悬臂梁式压电振动能量收集器件一端固定在振动源上，另一端自由，保持恒定正弦加速度，通过扫频获得不同负载电阻RL下悬臂梁式压电振动能量收集器件输出电压与频率的关系曲线；
短路谐振频率Ωt是负载电阻很小时（近似短路）的最大输出电压所对应的频率值；等效耦合系数ρeff可由公式确定，其中开路谐振频率ΩOC是负载开路时的最大输出电压所对应的频率值；静态电容Cmc可由电容表测得；机械品质因数Qt为负载开路时输出电压与频率的关系曲线的Q值；等效压电系数deff可由公式确定，其中为重力加速度值，为1g加速度时开路电压最大值。
3.根据权利要求1所述一种悬臂梁式压电能量收集器件的等效电路模型，其特征在于：将方程和方程在数学形式上做等效比较，获得悬臂梁式压电振动能量收集器件电路模型中的各个电路元件的数值，电路元件数值均为数学模型中5个独立参数的函数；通过实验提取出给定悬臂梁式压电振动能量收集器件的5个独立参数，获得电路模型中的各个电路元件的数值。
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