風(fēng)車式壓電發(fā)電裝置研究.pdf

1、隨著無線技術(shù)和微電子設(shè)備的發(fā)展，能量收集受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。通過和低能耗設(shè)備的結(jié)合，能量收集裝置的應(yīng)用范圍得到了很好的拓展。在眾多的能量收集裝置中，壓電能量收集裝置因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、清潔環(huán)保和易于微型化等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
　　本文在基于壓電理論和永磁鐵斥力等相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，給出了一種風(fēng)車式壓電能量收集裝置的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行了裝置的制作。在制作過程中，用理論分析、軟件仿真和實(shí)驗(yàn)研究的方法對(duì)方案的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。最后對(duì)能量收集

2、電路進(jìn)行了研究設(shè)計(jì)。主要研究內(nèi)容包括：
　　1.總結(jié)了壓電發(fā)電裝置的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展前景，對(duì)本裝置研究的必要性做了分析和概括。
　　2.對(duì)壓電材料、壓電參數(shù)、壓電元件機(jī)電轉(zhuǎn)換原理等壓電發(fā)電的理論知識(shí)進(jìn)行了闡述，分析了壓電振子的支撐方式、激勵(lì)方式和壓電陶瓷粘貼位置等對(duì)電能產(chǎn)生的影響，為裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論支持,進(jìn)而為裝置選用合適的壓電振子。
　　3.用comsol軟件對(duì)壓電振子的基板材料、尺寸和裝置電能產(chǎn)生的關(guān)系進(jìn)行了

3、分析，找出參數(shù)最優(yōu)值，為裝置的制作和優(yōu)化打下基礎(chǔ)。
　　4.用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)永磁鐵斥力和不同壓電振子的共振頻率進(jìn)行測定，設(shè)計(jì)和制備風(fēng)車式壓電能量收集裝置，并用實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)裝置電能的產(chǎn)生進(jìn)行驗(yàn)證。
　　5.分析各種能量收集電路，針對(duì)本裝置進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，連接裝置對(duì)整體效果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　該裝置創(chuàng)新之處在于：振動(dòng)能量通過非接觸的永磁斥力傳遞，避免了機(jī)械傳遞帶來的能量損耗并且延長了使用壽命。另外，壓電振子設(shè)計(jì)成不同厚度，保證了該