为充分利用气动系统管路产生的压力冲击,提出了一种基于压电材料的正压电效应压电俘能器,搭建了基于该俘能器的实验测试系统,研究了气体压力、换向时间对该俘能器俘能特性的影响。结果表明,在气体动载荷激励下,压电俘能器内的压电片产生了弯曲形变,俘能电压与形变变化密切相关;气体压力值增大时,峰值电压、峰值功率升高;而随着换向时间的改变,峰值电压、峰值功率未有显著变化。

针对液压系统中低功耗电子元件使用电池供电时,存在续航短、更换困难等弊端,提出了一种收集压力脉动能量的层叠式三片串联压电俘能器。针对该压电俘能器,实验分析了静态压力、脉动频率、负载电阻等参数对俘能特性的影响。结果表明,频率与静态压力相同时,输出电压会随着负载电阻的增加而增大,最终趋于平缓,而且输出电压在电阻相同时会随着频率的增加而增大,频率为100 Hz,压力为3 MPa时,800 kΩ处输出电压最高可达9.52 V;输出功率先增大后减小,即存在最佳电阻使输出功率达到最大,且不同频率下使俘能器达到最大输出功率的负载电阻不同,频率为100 Hz,压力为3 MPa时,100 kΩ处输出的平均功率最大可达368.45μW。