基于壓電材料的多方向振動(dòng)能量收集系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來(lái)，對(duì)能量收集的研究越來(lái)越多，這主要?dú)w功于無(wú)線技術(shù)和低功耗電子設(shè)備的進(jìn)步。通過(guò)將能量收集系統(tǒng)和低功耗電子設(shè)備的結(jié)合，可以解決很多問(wèn)題，譬如電池壽命有限。
　　 由于壓電材料具有良好的機(jī)電耦合性，作為一種傳統(tǒng)的功能材料，其在現(xiàn)代機(jī)電系統(tǒng)中有著極大的優(yōu)越性。本論文選用質(zhì)地柔軟的PVDF壓電薄膜，通過(guò)將其粘貼在一個(gè)大、小立方體結(jié)構(gòu)的彈簧片上，對(duì)外界的振動(dòng)進(jìn)行能量收集，并且設(shè)計(jì)一種多源異相充電電路將收集到的能量有效的儲(chǔ)存到儲(chǔ)能元件當(dāng)

2、中。
　　 文章從機(jī)電轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開始，通過(guò)幾種方案的對(duì)比，最終采用一種大、小立方體結(jié)構(gòu)，用ANSYS分析了該結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性以及該結(jié)構(gòu)中能量轉(zhuǎn)換條的特性。研究表明，通過(guò)選用合適的彈簧片參數(shù)和小立方體的質(zhì)量，可以使整個(gè)結(jié)構(gòu)的共振頻率達(dá)到自己的預(yù)設(shè)值，從而提高整個(gè)能量收集系統(tǒng)的收集效率。
　　 文中還設(shè)計(jì)了一種全新的多源異相充電電路。用multisim分別對(duì)經(jīng)典能量收集電路、同步電荷提取電路、同步開關(guān)電感電路和多源異相充電