基于壓電效應的能量收集.pdf

1、近些年來隨著無線設備的廣泛應用，其供電問題受到人們的廣泛關注。壓電能量收集裝置作為一種新型的微型發(fā)電裝置，具有結構簡單、發(fā)熱量小、無電磁干擾、易于加工制作和實現(xiàn)結構上的小型化、集成化等優(yōu)點，適用于各類傳感及監(jiān)測系統(tǒng)。本文研究了壓電陶瓷的機電能量轉換機理和電能存儲特性，設計制作了不同形式的能量收集電路、轉換電路及對應的控制電路，在最后還提出壓電能量收集自供能技術。主要研究內(nèi)容如下： 1．設計壓電能量收集裝置的機械結構，利用機械振動

2、學、壓電學的知識對其進行理論分析，分析壓電陶瓷的參數(shù)與機械結構參數(shù)與壓電陶瓷發(fā)電性能的影響，并在此基礎上計算出壓電陶瓷最佳粘貼位置。 2．設計不同的能量收集電路及其相應的控制電路，分析電路參數(shù)及負載參數(shù)對能量收集裝置發(fā)電性能的影響，并且對不同的能量收集電路進行比較。 3．設計壓電能量收集的電壓轉換電路及其控制電路，使得壓電陶瓷發(fā)出的電能能量直接應用。分析變換電路開關控制信號的占空比及頻率對壓電陶瓷發(fā)電性能的影響，并在此基