基于多個風(fēng)致振動能量收集器的微能源系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用.pdf

1、隨著微電子技術(shù)、MEMS技術(shù)和無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，微型低功耗電子設(shè)備或系統(tǒng)因其體積小、質(zhì)量輕等諸多優(yōu)點已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于國防、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、通信等領(lǐng)域。相比之下，能源器件的小型化、微型化問題亟待解決。振動能是廣泛存在于自然環(huán)境中的一種清潔能源，目前，將環(huán)境機械振動能裝換為電能代替?zhèn)鹘y(tǒng)電源為機電系統(tǒng)穩(wěn)定供能，是微能源領(lǐng)域研究的重點研究方向。因此，本文開展基于多個風(fēng)致振動能量收集器的微能源系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用研究具有十分重要的科學(xué)意

2、義和實用價值。
　　論文針對微能源系統(tǒng)在航空航天、武器裝備等應(yīng)用場合的需求，在重慶大學(xué)微系統(tǒng)研究中心自主研發(fā)的單體結(jié)構(gòu)風(fēng)致振動能量收集器基礎(chǔ)上，提出了一種基于多個風(fēng)致振動能量收集器的微能源系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用方案。根據(jù)能量收集器的輸出特性，為提高系統(tǒng)輸出功率以保證微型低功耗電子設(shè)備穩(wěn)定可靠工作，進(jìn)行了多個風(fēng)致振動能量收集器集成結(jié)構(gòu)設(shè)計和電源管理與無線傳感應(yīng)用電路設(shè)計，結(jié)合微能源系統(tǒng)的應(yīng)用場合需要，完成了MEMS微能源系統(tǒng)的集成封裝設(shè)計，

3、研制出微能源系統(tǒng)原理樣機，并借助微能源系統(tǒng)測試平臺進(jìn)行了系統(tǒng)輸出性能測試及無線傳感應(yīng)用實驗，得到了較為滿意的實驗結(jié)果。
　　論文的主要工作包括：闡述論文的研究背景和研究意義，通過大量中英文文獻(xiàn)的查閱，研究分析微能源系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了基于多個風(fēng)致振動能量收集器的微能源系統(tǒng)設(shè)計方案；分析電磁式振動能量收集器的工作原理和物理模型，進(jìn)行能量收集器的集成結(jié)構(gòu)設(shè)計；制作了微能源系統(tǒng)的電源管理及應(yīng)用的總體電路方案，進(jìn)行原理圖設(shè)計、PC