隨著低功耗電子元件的技術(shù)發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡(luò)得到大面積推廣,使用能量回收技術(shù)對其供電是解決無線傳感網(wǎng)絡(luò)向?qū)嵱没l(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。壓電材料的能量密度大且易于集成設(shè)計,因此在能量回收領(lǐng)域廣泛運用。壓電能量采集裝置可安裝在車輛發(fā)動機(jī)或者懸架上,用來采集車輛行駛過程中的振動能量,所采集的電能可給無線傳感模塊供電,將采集的信號發(fā)送給車載電腦,即可實現(xiàn)對發(fā)動機(jī)、懸架運行狀況的監(jiān)測。車載電腦可根據(jù)振動信號對發(fā)動機(jī)、懸架的工作狀態(tài)進(jìn)行分析,及時發(fā)現(xiàn)不利于行車安全的因素并反饋,可有效提高車輛的安全性。而能量提取電路的能量提取效率直接關(guān)系到系統(tǒng)的輸出功率,本文基于并聯(lián)同步開關(guān)電路（SSHI）,提出了一種具有自適應(yīng)機(jī)械同步開關(guān)的能量回收提取電路,這種電路的能量收集效率高、輸出穩(wěn)定并且自適應(yīng)不同的振動環(huán)境,主要貢獻(xiàn)如下:（1）本文首先引入了懸臂梁壓電發(fā)電的機(jī)電換能原理,在此基礎(chǔ)上介紹了標(biāo)準(zhǔn)能量回收電路（SEH）、同步電荷提取電路（SECE）、串聯(lián)同步開關(guān)電路（Series-SSHI）、并聯(lián)同步開關(guān)電路（Parallel-SSHI）的工作原理,然后基于P-SSHI在懸臂梁壓電能量回收裝置上的優(yōu)勢,提出了兩種能夠... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

無線傳感網(wǎng)絡(luò)實際運用

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第4頁圖1-2常見能量形式及其能量密度1.3振動能量回收方式能量回收的方式多種多樣，不同的能量回收方式適用于不同的環(huán)境狀況，這些回收方式都有各自的優(yōu)點，也有其不足之處。本文研究的是振動能量回收，其回收方式主要有電磁式、靜電式和壓電式三種。1.3.1電磁式振動能量回收電磁式振動能量回收是利用在振動環(huán)境下，線圈或磁體在激勵作用下發(fā)生相對運動，從而導(dǎo)致線圈切割磁感線產(chǎn)生與激勵頻率相同的交流電壓，如圖1-3�，F(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電均是利用這一原理，只是能量來源有所不同。雖然電磁式能量回收裝置原理易懂，結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，制作加工都很方便，但是線圈和磁鐵分開布置，增大了裝置的體積，且現(xiàn)有的微加工技術(shù)很難集成制造，這限制了電磁式能量回收技術(shù)在微機(jī)電系統(tǒng)之中的運用。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第5頁圖1-3電磁式能量收集1.3.2靜電式振動能量回收靜電式振動能量回收主要是由兩個電容極板組成，這兩個極板的距離并不是固定的，在外界振動作用下，極板間會產(chǎn)生相對運動，此時電容極板的電容值發(fā)生變化，儲存在電容極板里面的電荷發(fā)生相應(yīng)的流動，這就造成能量的變化，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)移，機(jī)械能就轉(zhuǎn)換成了電能[17]，如圖1-4。圖1-4靜電式能量收集靜電式雖然具有IC工藝兼容性，可通過硅微加工技術(shù)進(jìn)行批量加工，與電磁能量回收技術(shù)相比，靜電式能量回收裝置具有尺寸小，輸出電壓高的特點。但為了實現(xiàn)可變電容兩端的電荷約束，該裝置需要外界電源來維持，這就不符合無線傳感網(wǎng)脫離外界電源的目的，使其推廣運用受到限制。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3019527