基本能量回收电路

基本能量回收电路

标准型能量回收电路(SEH)、同步电感开关电路(SSHI)、同步电荷提取电路(SECE)、优化的同步电荷提取电路(OSECE)

回收最优化原理

想要俘能器尽可能的回收外界环境中的能量，一般会从下面两方面考虑(田, 2022)：

1. 发电机角度，悬臂梁的振幅要大，但环境中振动激励分布较广，需满足固有频率才能有很好的俘能效果。
2. 回收电路角度，若耦合系数小时，接口电路对俘获能量系统的影响较小，在这种情况下，经典的非线性接口电路有比较好的优势。但若要回收更多的能量，需要更大的机电耦合系数，而机电耦合系数的增加，接口电路对系统的影响随之增加，若机电耦合系数较大时，经典的非线性接口电路则会因为提取了过多的能量， 由此产生的过阻尼效应会抑制发电机中悬臂梁的振幅 ，压电片变形随之减小，最终导致输出功率大幅下降。
   因此，对于线性浮能，在理想的电路条件下（即不考虑电路损耗），通常在同时满足以下条件时可获得最大功率：
   1.振动激励频率与系统共振频率相匹配;
   2.能量提取引起的电阻尼等于系统的机械阻尼。若能同时满足这两个条件，就能在最大的带宽范围内提取尽可能多的能量。
   而一般来说，后一个条件通常是从接口电路方面实现，前一个条件既可以通过对发电机的设计来实现，也可以在接口电路方面来实现。

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田雯迪, 2022. 面向压电振动能量回收的调频同步电荷提取电路研究 (硕士). 西南交通大学. https://doi.org/10.27414/d.cnki.gxnju.2021.000935