A drum-like piezoelectric rotational energy harvester via magnetic beating

材料科学 传感器 能量收集 电容器 压电 光电子学 声学 转速 二极管 发光二极管 功率(物理) 激发 电气工程 电压 机械工程 工程类 物理 复合材料 量子力学
作者
Junwu Kan,Yaqi Wu,Yiqun Gu,Shuyun Wang,Fanxu Meng,Zhonghua Zhang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:123 (11) 被引量:5
标识
DOI:10.1063/5.0152454
摘要

In this Letter, an indirectly excited approach of introducing an air-filled separation chamber is proposed to develop a drum-like piezoelectric rotational energy harvester (DL-PREH) via magnetic beating. The harvester delivers the external excitation to the piezoelectric transducer via the intermediate air chamber, and the electric output of transducer is induced by the air pressure inside the chamber. Thus, a high reliability can be guaranteed for the harvester under an unexpected excessive impact due to the air-filled separation zone. Moreover, the harvester can easily implement a resonant frequency tuning by altering the drum height to improve the rotation speed adaptability. Its potential applications as a sustainable power source to charge different capacitors and power commercial light-emitting diodes (LEDs) are demonstrated experimentally. The fabricated DL-PREH device can achieve a maximum output power of 10.63 mW with a drum height of 6 mm at the matching resistance of 24 kΩ. Also, it can light up at least 100 blue commercial LEDs in parallel. The designed harvester exhibits its good power generation capability and resonance frequency tunability.
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