隨著低功耗電子設(shè)備制造技術(shù)的日益發(fā)展,研究人員越來越關(guān)注使用分布式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行環(huán)境和結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)大多使用電池供電,傳統(tǒng)化學(xué)電池的供電方式存在壽命短、更換成本高、污染環(huán)境等缺點(diǎn),這極大地限制了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。而地球環(huán)境中的能量幾乎無處不在,因此,從環(huán)境中獲取能量替代化學(xué)電池為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供電成為新的研究熱點(diǎn)。振動(dòng)能量的收集是環(huán)境取能的常用方式,針對(duì)傳統(tǒng)單一壓電俘能方式存在輸出功率低的問題,本文針對(duì)壓電電磁復(fù)合俘能技術(shù)進(jìn)行了一些相關(guān)理論、仿真以及實(shí)驗(yàn)研究。首先,根據(jù)壓電方程、結(jié)構(gòu)力學(xué)、電磁感應(yīng)、振動(dòng)理論等相關(guān)知識(shí),建立了復(fù)合俘能裝置的輸出功率等數(shù)學(xué)模型,并分析相關(guān)參數(shù)對(duì)發(fā)電性能的影響。其次,對(duì)復(fù)合俘能裝置進(jìn)行有限元仿真分析。利用COMSOL軟件建立壓電俘能單元的模型,進(jìn)行模態(tài)分析和瞬態(tài)分析,求解出隨著相關(guān)參數(shù)變化下的俘能裝置輸出功率;利用Maxwell對(duì)電磁俘能單元進(jìn)行靜磁場和瞬態(tài)場仿真分析,求解出電磁俘能單元的輸出功率與相關(guān)參數(shù)的關(guān)系,并求解出電磁阻尼;將電磁阻尼引入后,重新對(duì)壓電俘能單元以及電磁俘能單元進(jìn)行有限元仿真分析,得到復(fù)合后俘能裝置總... 

【文章來源】：南京郵電大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

復(fù)合能量收集器

3圖 1.4 設(shè)置于按鍵中的俘能裝置術(shù)的研究起步比較晚，但是研究也在不斷的深濤課題組發(fā)表了一系列關(guān)于壓電電磁復(fù)合俘將壓電俘能與電磁俘能相結(jié)合，同時(shí)利用永行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到對(duì)能量收集裝置的諧振頻率過磁力耦合后的復(fù)合俘能裝置的發(fā)電性能相永磁鐵的大小以及距離達(dá)到調(diào)頻的效果，環(huán)境

能裝置的照片（b）內(nèi)部懸臂與基板一起變形時(shí)，外部大學(xué)的 Levent Beker 等人提出一種結(jié)合了壓電盤產(chǎn)生的振動(dòng)能量的能量收集裝置[25-27]，如下穹頂結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，其中僅使用 PZT 轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制M 集成到先前基于 PZT 的鍵盤能量采集系統(tǒng)，圖 1.4 設(shè)置于按鍵中的俘能裝置

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]非線性壓電-電磁復(fù)合式俘能器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 武麗森,劉海鵬,張廣義.  壓電與聲光. 2016(04)
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[3]MEMS自供能壓電電磁集成發(fā)電研究現(xiàn)狀[J]. 杜小振,曾祥偉,卞豐,趙繼強(qiáng).  微納電子技術(shù). 2014(03)
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[5]多懸臂梁壓電振子頻率分析及發(fā)電實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝濤,袁江波,單小彪,陳維山.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[6]壓電俘能技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述[J]. 袁江波,謝濤,單小彪,陳維山.  振動(dòng)與沖擊. 2009(10)

博士論文
[1]磁力耦合壓電電磁復(fù)合俘能器發(fā)電特性研究[D]. 徐振龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]圓盤式壓電發(fā)電裝置發(fā)電性能及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 袁江波.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]環(huán)境振動(dòng)驅(qū)動(dòng)微型壓電發(fā)電裝置的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜小振.大連理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]基于諧振式懸臂梁的壓電—電磁復(fù)合俘能技術(shù)研究[D]. 任佳琦.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：2944331