超低电压压电振动能量收集的并行-SSHI整流器设计

本文主要探讨了一种针对超低电压压电振动能量采集的新型并联-同步开关 Harvesting on Inductor (SSHI) 整流器设计。在现有的压电能量（Piezoelectric Energy, PE） harvesters 面临输出电压低的问题时，提出了一种创新的解决方案。传统的PE harvesters由于其工作特性，往往难以有效利用微弱的振动能量，特别是在极低电压条件下。 同步开关 Harvesting on Inductor (SSHI) 是一种利用开关器件控制电感电流的策略，通过周期性地累积输出电压，从而提高能源收集效率。作者Liao Wu、Jishun Kuang、Zhiqiang You和Peng Liu提出了一个结合了主动二极管和并联-SSHI技术的简单控制系统，这种设计旨在提升低电压环境下PE harvester的能量转换能力，确保了更高的能源转化效率。 文章的核心贡献在于提出了一种新型的并联-SSHI整流器架构，它能有效地处理PE harvester的低输出电压问题，使之能够在超低电压条件下实现能量采集。该方案的实施基于对PE harvester工作原理的理解，通过精心设计的控制策略，使得微小的振动能量能够被逐步积累并转化为可用的直流电压。 为了验证这个理论和设计的有效性，文中提供了详细的仿真结果，展示了新式并联-SSHI整流器在实际应用中的可行性。通过与传统方法进行比较，结果显示，该技术在超低电压条件下表现出卓越的性能，对于推动能源采集技术向更小型、低功耗设备的应用具有重要意义。 关键词：能量采集、SSHI、主动整流器、电压堆积、超低电压 此外，文章引用了相关研究作为参考，特别是第[1]篇文章，由G.W. Taylor和J.R. Burns在2001年发表于《海洋工程》杂志的一篇论文，该文献可能提供了关于海洋能源收集技术的基础，或是对类似问题的研究背景进行了深入探讨。 这篇研究论文为解决超低电压压电振动能量采集中的挑战提供了一个创新的解决方案，并通过实验和仿真结果展示了其潜在的实际应用价值。这将有助于推动能源获取技术的进步，特别是在能源短缺或难以接入传统电源的场合。