基于壓電式環(huán)境能量采集技術(shù)研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，各種低功耗傳感節(jié)點的應(yīng)用越來越多，對能源需求越來越大，因地制宜地采集環(huán)境中的物理能量來為傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點供能不僅可以解決能源需求問題，而且可以變廢為寶，實現(xiàn)能源供給多樣化。本文基于壓電材料研究壓電能量采集系統(tǒng)來實現(xiàn)對自然界風(fēng)能的采集，并研究了能量存儲電路。主要研究工作如下:
　　(1)研究了壓電效應(yīng)、壓電材料、壓電方程和基于壓電復(fù)合材料的能量采集技術(shù)的理論。
　　(2)基于ANSYS有限元

2、分析軟件對雙晶壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析和諧響應(yīng)分析，對雙晶壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)的諧振頻率和振動特性做了詳細(xì)分析;對壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化研究，包括結(jié)構(gòu)長度、基板厚度和基板材料等特性參數(shù)，最后以此為依據(jù)制作了雙晶壓電懸臂梁壓電振子實驗件。
　　(3)采用PVDF壓電薄膜材料設(shè)計并制作了基于雙晶壓電振子的風(fēng)杯式壓電能量采集系統(tǒng)，通過實驗研究了該能量采集系統(tǒng)的輸出電壓特性、輸出電壓與扇葉片重合距離之間的關(guān)系、輸出功率特性、輸出電壓與風(fēng)速