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作者
梁倩刘振坚刘冰
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单位
煤炭科学研究总院中煤科工集团上海有限公司
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摘要
采煤机摇臂产生的振动能量充足，可进行收集为无线状态监控系统供电。其中振动能量收集接口电路是能量收集的关键部分，为提高能量收集效率，保证采煤机摇臂无线传感器网络可靠稳定工作，设计出符合采煤机工况环境的双并联同步开关电感电荷提取电路（DPSSI-SECE），包括原理分析、理论计算及软件仿真。针对采煤机摇臂振动频率的复杂性，难以产生精确的控制信号，提出了基于STC15W4K32S4单片机的电流信号过零点控制方法。结果表明DPSSI-SECE电路输出功率最高可达760μW，与SECE（同步电荷提取）电路相比输出功率提高了近194.6%，约为其2.8倍，且在负载变化时输出功率基本保持不变；同时利用软硬件电路所产生的控制信号与直接计算法相比误差仅为0.6%。
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关键词
采煤机摇臂振动能量收集接口电路输出功率DPSSI-SECE电路STC15W4K32S4单片机
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基金项目(Foundation)
中煤科工集团上海有限公司面上项目（2021-TD-MS005）；
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文章目录
0 引言
1 采煤机摇臂振动信号预处理
2 压电能量收集器的等效电路模型
3 采煤机摇臂振动能量收集电路设计
3.1 DPSSI-SECE电路工作原理
3.2 DPSSI-SECE电路输出功率分析
3.3 DPSSI-SECE电路仿真验证
4 采煤机摇臂振动能量收集控制电路设计
5 结语
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引用格式
梁倩,刘振坚,刘冰.采煤机摇臂振动能量收集电路的设计[J].煤炭技术,2023,42(05):254-259.DOI:10.13301/j.cnki.ct.2023.05.055.
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