近日,我校工程机械学院2024级硕士研究生张嘉琳同学在吴承格教授、赵达学术副教授的指导下,以第一作者身份在国际可再生能源领域权威学术期刊《Renewable Energy》上发表了题为《An easily-started piezoelectric wave energy harvester based on collective excitation of multilayer piezoelectric vibrators》的研究论文。
由于压电波能收集器与低频、不规则的海浪之间存在固有的不匹配,其普遍存在输出功率不足和工作适应性差的问题。本文提出了一种基于多层压电振子共同激励的易启动型压电波浪能收集器。该装置主要由发电单元和俘能单元组成,其中发电单元采用磁耦合机构激励多层压电振子,俘能单元则包含驱动轮及其他结构。基于本装置的工作原理,对其磁力特性和机械特性进行了理论分析,并优化了驱动轮结构,将装置的启动力降低至2.56±0.06N。此外,本研究开展了波浪模拟实验、造波水槽实验及实际应用测试。结果表明,该装置的峰值电压相对单层压电振子提高了5.4倍;在波浪频率为2.0Hz、波浪高度为100mm的条件下,负载电阻为0.1MΩ时,本装置的峰值功率可达2.27±0.03mW。最后,在真实海洋环境中,该装置可为SOS警示灯和无线传感器供电。本研究为提高压电波浪能收集器的输出性能及其对波浪激励的适应性提供了参考依据。

作为可再生能源工程与研究领域的国际知名多学科期刊,《Renewable Energy》致力于发表可再生能源全产业链的跨学科研究成果,内容广泛涉及太阳能、风能、生物质能、地热能和海洋能等技术的基础研究与实际应用。该期刊位列中科院工程技术一区 Top,最新影响因子为 9.1。其核心办刊目标是推动可再生能源技术的创新突破与产业应用,助力清洁能源解决方案真正落地,同时持续关注生物质转化、海水淡化、绿氢生产等新兴热点领域的发展动态。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.renene.2026.125886
(工程机械学院 文图/赵达)