能量回收裝置回收利用外界環(huán)境中的能量,為便攜式器件或傳感器網絡節(jié)點供電,實現電子器件的自主供能,可以有效的解決目前電池供電帶來的一系列問題,有廣泛的應用潛力和巨大的研究價值。風能作為環(huán)境中普遍存在的一種能量源,可以采用電磁或壓電的方式對其進行回收。本文主要采用壓電式。壓電能量回收利用壓電效應,將機械能直接轉化為電能。壓電風能回收裝置利用某種裝置首先把風能裝換為振動能,再利用壓電陶瓷把振動能轉換為電能。現有的一些研究主要是利用軸加凸輪機構來讓風能轉換為振動能,他們有一些缺點:結構復雜、壽命比較短、能量轉換效率不高。本文介紹了一種新的類似于口琴腔結構的諧振腔結構風能回收裝置。在諧振腔的配合下,在根部貼有壓電陶瓷片的簧片可以在腔體的出氣口自由地振動,從而產生電能。進氣口的尺寸大約是3cm×2cm,把該裝置放在6.4MPH到22MPH的風速范圍內測試,并且使用一個0.46M的電阻做負載,可以輸出0.5mW-4.5mW的電能。該裝置的能量轉換效率可以達到2.4%。 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 背景
    1.2 外界的能量源
        1.2.1 人體能量
        1.2.2 環(huán)境能量
        1.2.3 各種能源的比較
    1.3 幾種振動能量回收方式
        1.3.1 電磁式
        1.3.2 靜電式
        1.3.3 壓電式
        1.3.4 回收方式對比
    1.4 壓電能量回收的應用
    小結
第二章 壓電風能回收
    2.1 壓電能量回收基礎
        2.1.1 壓電陶瓷的壓電效應
        2.1.2 壓電材料
        2.1.3 壓電能量回收方式
        2.1.4 壓電能量回收電路
    2.2 幾種微型風能回收裝置的介紹
        2.2.1 基于柔性壓電薄膜的風能回收裝置
        2.2.2 旋轉電機
        2.2.3 壓電風車
        2.2.4 新型壓電風車結構
        2.2.5 單簧片結構的風能回收裝置
    小結
第三章 基于諧振腔和簧片閥結構的風能回收裝置
    3.1 風能和壓電能的計算方法
    3.2 新型結構提出的過程
    3.3 裝置介紹
        3.3.1 裝置介紹
        3.3.2 實驗裝置制作的過程
    3.4 實驗過程及數據分析
    3.5 理論分析
    3.6 簧片閥結構的改進
        3.6.1 理論依據
        3.6.2 經典懸臂梁和加強筋懸臂梁的 ANSYS 仿真模擬
    小結
結束語
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的研究成果



本文編號：3035810