基于非对称弹簧的宽频率范围振动能量收集器

为了改善单共振点振动能量收集器频率范围窄,对环境中随机分布的宽频率范围振动能量收集功率低的问题,该文提出一种基于非对称弹簧的宽频率范围振动能量收集器.首先,在阐述振动能量收集器基本原理的基础上,分析了弯曲横梁弹簧结构特性以及关键参数对于共振频率的影响规律.在此基础上,提出一种基于非对称弹簧的宽频率范围振动能量收集装置,详细讨论了其结构的基本原理和运动模式,并对不同弹簧组合形成的收集器进行了仿真分析.最后,制作了样机进行实验,得到不同的非对称弹簧下的输出特性,其中 1 mm 厚度的非对称弹簧结构在67 Hz、115 Hz的振动激励下输出功率分别达到 1.36 mW和 0.16 mW,收集频率范围提高一倍.