應用于TPMS的風致振動能量采集系統(tǒng)研究.pdf

1、風能是一種極其廣泛的清潔能源，除了應用在大型風力發(fā)電工程之外，用于微電子及無線傳感器件等的微型風能采集裝置也在不斷研究當中。現(xiàn)代電子器件日趨微型化，而電池尺寸大、壽命有限和需要更換等缺點限制了其在這一領域的應用，利用風能采集裝置實現(xiàn)微型器件自供電是一種可行的取代電池方案。
　　本文提出了一種利用汽車行車風能為輪胎胎壓監(jiān)測系統(tǒng)供電的風能采集系統(tǒng)。論文首先分析了風能向電能轉(zhuǎn)換的原理，證明方案的可行性；然后分析了采集裝置隨輪胎運動時所受

2、的風速，證明其具有周期性變化特點，并利用Fluent對輪胎流場進行了仿真。在系統(tǒng)設計時，首先提出了TPMS的系統(tǒng)實現(xiàn)方案并進行了供能分析，然后利用以上周期性特點，設計了微型風能采集裝置，使其在風力作用下產(chǎn)生周期性振動采集風能。裝置包含兩部分，一部分為電路與TPMS部分，另一部分是能量采集結(jié)構(gòu)。采集結(jié)構(gòu)為根部貼有壓電薄膜的T字懸臂梁，橫向部分伸出腔體用于接收周期性風力作用，腔體兩側(cè)面開口并橫置細長圓柱體結(jié)構(gòu)，用于誘發(fā)渦激振動。本文通過分析