基于壓電材料的多方向振動能量收集系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，對能量收集的研究越來越多，這主要歸功于無線技術(shù)和低功耗電子設(shè)備的進步。通過將能量收集系統(tǒng)和低功耗電子設(shè)備的結(jié)合，可以解決很多問題，譬如電池壽命有限。
　　 由于壓電材料具有良好的機電耦合性，作為一種傳統(tǒng)的功能材料，其在現(xiàn)代機電系統(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，通過將其粘貼在一個大、小立方體結(jié)構(gòu)的彈簧片上，對外界的振動進行能量收集，并且設(shè)計一種多源異相充電電路將收集到的能量有效的儲存到儲能元件當

2、中。
　　 文章從機電轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)設(shè)計開始，通過幾種方案的對比，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，可以使整個結(jié)構(gòu)的共振頻率達到自己的預(yù)設(shè)值，從而提高整個能量收集系統(tǒng)的收集效率。
　　 文中還設(shè)計了一種全新的多源異相充電電路。用multisim分別對經(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