非线性压电能量收集器中的时间共享轨道跳跃和能量收集：使用同步开关电路
摘要：基于单稳态非线性系统的非线性能量收集领域，本文提出了一种自包含的解决方案，用于时间共享轨道跳跃和能量收集。通过利用一种先进的开关模式双向能量转换电路（BECC），该解决方案可以实现能量收集和振动激发的时间共享双重功能。基于阻抗分析和多时间尺度方法建立了理论模型，用于分析自治和非自治非线性能量收集系统的稳定性、频率响应和相位演化。特别地，研究了BECC振动激发模式下的轨道跳跃的详细动力学。通过实验证实了单稳态非线性能量收集器的全范围轨道跳跃。轨道跳跃后收集到的能量增加了9倍，迅速弥补了振动激发模式下的能量消耗。该解决方案还避免了系统额外的机械或电力能源，成为了非线性压电能量收集中同时进行能量收集和轨道跳跃的第一个自包含解决方案。这项工作提升了非线性能量收集技术在工程应用中的实用性。
作者：Bao Zhao, Jiahua Wang, Guobiao Hu, Andrea Colombi, Wei-Hsin Liao, and Junrui Liang
论文ID：2305.06016
分类：Applied Physics
分类简称：physics.app-ph
提交时间：2023-07-27