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激励介电弹性体发电的偏置电压研究综述
1
作者
杜小振
刘晓彤
+2 位作者
冯全恒
李鹏凯
于红
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期89-99,共11页
介电弹性体发电机是一类新型发电装置,基于可变电容原理实现机械能到电能转换。介电弹性体薄膜在两侧涂抹柔顺电极后用作可变电容器,需要施加偏置电压注入电荷使两极板在发电循环中电荷密度变化形成电势差。当前偏置电压有几种提供形式...
介电弹性体发电机是一类新型发电装置,基于可变电容原理实现机械能到电能转换。介电弹性体薄膜在两侧涂抹柔顺电极后用作可变电容器,需要施加偏置电压注入电荷使两极板在发电循环中电荷密度变化形成电势差。当前偏置电压有几种提供形式:实验室电源、压电偏置式、驻极体偏置式、摩擦电偏置式等。介电弹性体发电循环过程中偏置电压需要满足稳定、自主性等要求,自偏置电路基于电荷泵原理可将部分电压转化为电荷,并具有升压功能,还可降低系统电能损耗。本研究介绍了介电弹性体材料发电优势、工作原理及偏置电压产生机理,综述了多种偏置电压提供形式,分析了当前问题及未来研究方向。
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关键词
介电弹性体发电机
偏置电压
压电
驻极体
摩擦电
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职称材料
渭北地区中更新世黄土的压电性试验研究
2
作者
井彦林
刘杰
+3 位作者
刘清颖
段晓晓
谢娜
杨登科
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第1期184-192,共9页
【背景】石英为最早被发现的压电材料,石英的压电性在工业、军事及人们的日常生活等方面均得到了广泛应用。黄土在世界上分布较广,其主要矿物成分为石英,石英质量分数为37.0%~69.9%,但目前国内外对黄土的压电性少有研究。【方法】为了...
【背景】石英为最早被发现的压电材料,石英的压电性在工业、军事及人们的日常生活等方面均得到了广泛应用。黄土在世界上分布较广,其主要矿物成分为石英,石英质量分数为37.0%~69.9%,但目前国内外对黄土的压电性少有研究。【方法】为了探讨黄土的压电性,以陕西渭北黄土Q^(eol)_(2)塬黄土为研究对象,对其压电系数进行测定,并对黄土在静力作用下及振动作用下的压电电压进行试验研究。【结果和结论】结果表明:黄土具有压电性。基于黄土的压电性,可制作压电式电池,也可进行压电式发电。黄土的压电性与其厚度无关,与干密度、含水率相关。干密度越小、含水率越高,压电性越强,压电系数越大,反之,压电系数越小;黄土在天然密度及天然含水率状态下,其压电系数为16.1pC/N。在静力作用下,压电电压信号为正弦波,波形较规则,电压频率10MHz,周期100ns。静力作用下压电电压可达到0.6V以上;多个试样串联连接,则电压值累加式增高。在振动作用下,黄土压电电压显著增高,且在不同的振动频率作用下电压不同,共振作用下压电电压最高,共振时单个黄土试样电压最大值超过2.1V。在振动及上部荷载双重作用下,以(黄土)压电式电池替代传统汽车电池的可行性研究无疑是一个备受关注的课题,同时,基于黄土的压电性,在黄土地区进行土壤湿度、地震活动监测以及卓越周期测试等方面的研究颇具理论和实际意义,研究成果可为上述研究提供重要参考和借鉴。
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关键词
黄土
压电性
影响因素
正弦波
压电式发电
汽车电池
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职称材料
风-光互补取电装置性能及其清灰特性
被引量:
1
3
作者
袁权
吴义鹏
+2 位作者
沈心
刘建
周建华
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第14期5862-5869,共8页
采用风光互补供电的小型传感器无需定期更换电源,可部署在各类人迹罕至地区,然而在实际应用中光伏组件容易受到污垢沉积导致发电功率降低,小型风力发电机的旋转部件也极易出现故障。设计了一种结构较为简单且具有自清洁功能的风-光互补...
采用风光互补供电的小型传感器无需定期更换电源,可部署在各类人迹罕至地区,然而在实际应用中光伏组件容易受到污垢沉积导致发电功率降低,小型风力发电机的旋转部件也极易出现故障。设计了一种结构较为简单且具有自清洁功能的风-光互补取电装置,结合气象统计数据对装置的太阳能和风能取电性能进行了实验测试,比较了不同灰尘覆盖量下光伏组件的振动清灰性能。研究结果表明该装置在模拟晴朗天气下(光照强度948.1 W/m^(2))下太阳能收集可产生77.28 mW的最大输出功率;基于压电效应的风致涡激振动取电启动风速在1.5 m/s左右,实验条件下4.3 m/s风速可以产生4.63 mW的输出功率;通过风致振动对不同灰尘覆盖量的光伏组件清灰后,太阳能收集输出功率能恢复到清洁状态下的84%以上。该研究为偏远地区无维护的小型微功率发电设备提出了新的技术方案。
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关键词
风光互补发电
涡激振动
压电效应
光伏组件清灰
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职称材料
基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子发电性能
4
作者
闫晓东
周公博
+3 位作者
周坪
韩链锋
李庆
曹爽
《中国机械工程》
北大核心
2025年第10期2249-2257,2265,共10页
针对传统单一风致振动式压电振子能量收集效率低的问题,提出了一种基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子。以井下综采工作面的风能为研究背景,设计了混合式压电振子模型,建立磁力耦合模型,分析了不同磁矩时压电振子的磁力变化特性;对...
针对传统单一风致振动式压电振子能量收集效率低的问题,提出了一种基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子。以井下综采工作面的风能为研究背景,设计了混合式压电振子模型,建立磁力耦合模型,分析了不同磁矩时压电振子的磁力变化特性;对所设计压电振子的流场特性进行了仿真分析;最后通过实验对压电振子的发电性能进行了验证。研究结果表明:所设计压电振子的整体发电功率随着直径比的增大而增大,且存在合适的磁矩和长径比值使得混合式压电振子的发电性能达到最佳,当风速v=3.5 m/s时,最大发电功率达0.72 mW以上;与单一风致振动式压电振子相比,提出的旋转磁力-风致振动混合式压电振子的发电功率提高了166.7%以上。
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关键词
压电振子
风致振动
旋转磁力
磁矩
长径比
发电性能
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职称材料
船舶机舱低频振动噪声俘能系统
5
作者
曹屹锋
葛畅
马旋
《机械设计》
北大核心
2025年第2期16-22,共7页
船舶机舱内各类动力机械存在着剧烈振动和大量噪声,根据振动和噪声能量的可利用性,采用压电、电磁学技术和理论声学等研究方法,设计了一套针对于船舶机舱振动和噪声能量收集利用的复合式发电装置。该装置由振动俘能模块、声音俘能模块...
船舶机舱内各类动力机械存在着剧烈振动和大量噪声,根据振动和噪声能量的可利用性,采用压电、电磁学技术和理论声学等研究方法,设计了一套针对于船舶机舱振动和噪声能量收集利用的复合式发电装置。该装置由振动俘能模块、声音俘能模块和电路系统3部分组成。采用ANSYS,COMSOL等仿真软件对装置各部分进行设计与仿真分析,单个装置发电功率可达到0.48 W。根据仿真结果制作实物装置,验证了方案的可行性。若将此装置安装到大部分船舶机舱中,既能够减振降噪,又能够产生尤为可观的能量,从而提高船舶的远洋航行能力。
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关键词
复合式发电
亥姆霍兹共鸣器
压电陶瓷
压电薄膜
电磁结构
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职称材料
含压电层复合材料结构的静力学行为分析
6
作者
李臣臣
刘艳红
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期402-409,共8页
为克服位移有限元法中求解单元节点应力时不方便引入应力边界条件的缺点,首先根据压电材料的广义最小势能原理,为压电材料结构的静力学分析提出了一种实用的8节点六面体非协调位移元。然后,基于广义H-R变分原理提出了一种计算含压电层...
为克服位移有限元法中求解单元节点应力时不方便引入应力边界条件的缺点,首先根据压电材料的广义最小势能原理,为压电材料结构的静力学分析提出了一种实用的8节点六面体非协调位移元。然后,基于广义H-R变分原理提出了一种计算含压电层复合材料结构广义应力的线性方程组方法,为广义应力边界条件的引入提供了条件,且保证了相邻单元同一节点上应力的连续性,为高精度的数值结果奠定了理论基础。数值结果表明,线性方程组方法得到的广义应力结果的精度高于高斯点应力外推法(Gauss-point Stress Extrapolation Method,GSEM)。
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关键词
压电材料
层合结构
非协调位移元
广义应力
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职称材料
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
被引量:
16
7
作者
龚俊杰
许颖颖
+1 位作者
阮志林
边义祥
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期658-663,776,共6页
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有...
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性,对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明,增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率,选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率,从而实现最佳的发电性能。
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关键词
压电发电
双晶压电悬臂梁
压电振子
压电耦合模型
发电能力
仿真分析
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职称材料
压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析
被引量:
92
8
作者
阚君武
唐可洪
+3 位作者
王淑云
杨志刚
贾杰
曾平
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期71-75,共5页
建立了单、双晶压电梁发电能力的仿真分析模型,研究了结构尺寸、激励方式及材料性能等对其发电能力的影响规律。研究表明,在基板材料及激励条件相同时,存在不同的最佳厚度比使单、双晶压电梁发电能力最大,双晶梁的最大发电量约为单晶梁...
建立了单、双晶压电梁发电能力的仿真分析模型,研究了结构尺寸、激励方式及材料性能等对其发电能力的影响规律。研究表明,在基板材料及激励条件相同时,存在不同的最佳厚度比使单、双晶压电梁发电能力最大,双晶梁的最大发电量约为单晶梁的2倍。基板材料不同时,最佳厚度比随杨氏模量比增加而减小,铝、钼基板构成的单、双晶压电梁的最佳厚度比分别为(0.7,0.35)和(0.45,0.2)。在相同的厚度比及外界激励条件下,杨氏模量比对两种压电梁发电能力的影响不同,杨氏模量比低于3.3时,双晶梁的发电量均大于单晶梁。
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关键词
压电悬臂梁
发电
建模
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职称材料
多振子压电发电机的输出特性
被引量:
21
9
作者
阚君武
王淑云
+4 位作者
彭少锋
张忠华
曾平
程光明
付晓庆
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期2108-2116,共9页
为提高多振子压电发电机的输出能力及有效频带宽度,从理论及试验两方面研究了各压电振子直接串/并联及经整流桥串/并联时的输出电压特性。结果表明,压电振子结构及数量相同时,经整流桥串/并联输出的电压及频带宽度均优于直接串/并联输...
为提高多振子压电发电机的输出能力及有效频带宽度,从理论及试验两方面研究了各压电振子直接串/并联及经整流桥串/并联时的输出电压特性。结果表明,压电振子结构及数量相同时,经整流桥串/并联输出的电压及频带宽度均优于直接串/并联输出的电压及频带宽度,且压电振子经整流桥串联输出方式优于并联输出方式,其电压波动也较小。最后,制作了3个压电振子构成的发电装置,并进行了压电振子不同连接方式时的输出电压对比试验。试验结果显示,各压电振子独立发电产生高于10V电压的频率段分别为143.1~148.1Hz,160~166.2Hz,173.1~184.3Hz,而经整流桥串联输出10V电压时的连续频率段增至141.8~190Hz,证明了压电振子经整流桥串联可有效提高多振子发电机的输出电压和频带宽度。
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关键词
压电发电机
压电振子
输出电压特性
能量回收
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职称材料
压电发电微电源国外研究进展
被引量:
32
10
作者
褚金奎
杜小振
朴相镐
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2008年第1期22-25,共4页
微加工技术极大地促进了各类传感器系统的微型化、集成化,使微机电系统(MEMS)功能越来越强,功耗、体积越来越小,而微能源部分却日益成为MEMS微型化设计的瓶颈。该文系统介绍了一种在MEMS应用中有极具发展潜力的能源供应方式——压电微...
微加工技术极大地促进了各类传感器系统的微型化、集成化,使微机电系统(MEMS)功能越来越强,功耗、体积越来越小,而微能源部分却日益成为MEMS微型化设计的瓶颈。该文系统介绍了一种在MEMS应用中有极具发展潜力的能源供应方式——压电微能源。压电微能源可通过收集环境能量来发电,具有长寿命、高能量密度、与MEMS工艺兼容等优点,在微系统中具有广泛的应用前景。
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关键词
微电源
压电悬臂梁
压电发电
微机电系统(MEMS)
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职称材料
悬臂梁单晶压电发电机的实验
被引量:
23
11
作者
袁江波
单小彪
+1 位作者
谢涛
陈维山
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期1072-1077,共6页
建立了悬臂梁单晶压电振子的发电测试系统,针对压电晶体与磷青铜基板材料的厚度比对单晶压电振子输出电压的影响进行了有限元分析,得出了压电晶体与磷青铜基板材料的最佳厚度比并进行了实验验证,同时对具有最佳厚度比的单晶压电振子进...
建立了悬臂梁单晶压电振子的发电测试系统,针对压电晶体与磷青铜基板材料的厚度比对单晶压电振子输出电压的影响进行了有限元分析,得出了压电晶体与磷青铜基板材料的最佳厚度比并进行了实验验证,同时对具有最佳厚度比的单晶压电振子进行了压电发电能力测试。研究结果表明,当压电晶体与磷青铜金属基板的最佳厚度比为0.5时,单晶压电振子的输出电压最大,有限元分析与实验结果基本吻合。单晶压电振子输出电压随着负载的增大而增大,而输出功率并不随负载的增大而增大。压电振子存在一个最佳负载,当负载与压电振子内阻相匹配时,输出功率最大,能量转化效率最高。单晶压电振子在负载为50 kΩ时,输出电压最大可达5.4 V;当负载电阻为10 kΩ时,负载与压电振子内阻匹配良好,输出功率达到最大为1.18 mW,产生的能量能满足网络传感器等低耗能电子产品的供能需求。
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关键词
单晶压电振子
压电发电机
厚度比
有限元分析
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职称材料
压电发电能量储存方法的初步研究
被引量:
24
12
作者
曾平
佟刚
+3 位作者
程光明
杨志刚
唐可洪
阚君武
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期230-232,235,共4页
分析了压电陶瓷正压电效应的特点,探讨了将压电陶瓷通过正压电效应产生的电能,利用镍氢电池储存的可行性,进行了初步实验研究。研究发现,通过一个低频脉冲信号激振单晶片压电振子,使压电振子弯曲变形,压电振子发出的电量能使一个15 mAh...
分析了压电陶瓷正压电效应的特点,探讨了将压电陶瓷通过正压电效应产生的电能,利用镍氢电池储存的可行性,进行了初步实验研究。研究发现,通过一个低频脉冲信号激振单晶片压电振子,使压电振子弯曲变形,压电振子发出的电量能使一个15 mAh的电池在2 h内充满电,80 mAh的电池在7 h内充满电。这种利用可充电电池为储存媒介的储能方法,适用于数据处理等微电子设备,对无源条件下微型电子设备自身供能的研究开辟了新的途径。
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关键词
压电陶瓷
储存媒介
压电发电装置
可充电电池
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职称材料
多振子串联压电俘能器性能分析与测试
被引量:
15
13
作者
阚君武
徐海龙
+3 位作者
王淑云
汪彬
赵子超
程光明
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第22期79-83,共5页
为实现低频、大振幅、高强度振动能量回收,提出多振子串联压电振动俘能器,在理论、试验两方面研究压电振子数量/电学连接方式、集中质量及激励频率等对其性能影响规律。结果表明,增加集中质量及压电振子数量均可有效降低俘能器基频、提...
为实现低频、大振幅、高强度振动能量回收,提出多振子串联压电振动俘能器,在理论、试验两方面研究压电振子数量/电学连接方式、集中质量及激励频率等对其性能影响规律。结果表明,增加集中质量及压电振子数量均可有效降低俘能器基频、提高发电量/输出功率;压电振子电学串/并联时输出电压及使输出功率最大的最佳负载不同,但产生的电能及在最佳负载下的输出功率相同。制作1/2/4组压电振子构成的俘能器,进行不同集中质量、频率、压电振子电学连接方式及负载的对比试验。单组压电振子在集中质量292 g时的最佳频率及发电量分别为集中质量36.5 g的0.6倍及1.92倍;4组压电振子电学并联时的最佳频率及发电量分别为单组的0.58倍、2.2倍;两组压电振子电学串/并联的最佳负载及最大输出功率分别为42.3/10.6 kΩ及232.8/202.7 mW。
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关键词
压电振子
能量回收
发电
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职称材料
一种新型的可蓄能压电电源原理研究
被引量:
11
14
作者
李映平
赖百坛
+1 位作者
陈荷娟
黄晓毛
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期421-423,共3页
炮口可实时装定的精确计时、定距引信要求内置电源在弹丸出炮口前能可靠地对引信电路供电 ,即要求引信电源的激活时间短。本文对一种用于机电引信的新型可蓄能压电电源的工作原理进行了分析研究 ,建立了该电源在外力作用下蓄能过程的数...
炮口可实时装定的精确计时、定距引信要求内置电源在弹丸出炮口前能可靠地对引信电路供电 ,即要求引信电源的激活时间短。本文对一种用于机电引信的新型可蓄能压电电源的工作原理进行了分析研究 ,建立了该电源在外力作用下蓄能过程的数学模型 ,分析了其主要参数对蓄能速度和蓄能能量的影响 ,并对其在高炮引信中的应用进行了研究。该压电电源具有激活时间短的特点 ,适用于对低功耗电路的短时供电 ,可作为某些精确计时。
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关键词
电子技术
压电高压发生器
压电电源
蓄能
引信
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职称材料
引信用MEMS气流谐振压电发电机
被引量:
9
15
作者
徐伟
王炅
+2 位作者
陆静
聂伟荣
李志超
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2011年第1期9-13,共5页
针对目前引信用气流谐振发电机结构复杂、体积大等缺点,结合压电式射流发电机原理和MEMS技术工艺,提出了一种MEMS气流谐振压电式发电机。通过流场和流固耦合分析及压电仿真等对发电机的性能进行的验证表明:MEMS压电式射流发电机可满足...
针对目前引信用气流谐振发电机结构复杂、体积大等缺点,结合压电式射流发电机原理和MEMS技术工艺,提出了一种MEMS气流谐振压电式发电机。通过流场和流固耦合分析及压电仿真等对发电机的性能进行的验证表明:MEMS压电式射流发电机可满足低功耗引信使用,且具有结构简单、体积小、能量密度高等特点。
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关键词
引信
气流谐振发电机
射流发电机
MEMS
压电
流固耦合
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职称材料
微型压电陶瓷振动发电技术研究综述
被引量:
18
16
作者
齐洪东
杨涛
+2 位作者
岳高铭
韩宾
胡莉
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007年第5期1-4,共4页
信息技术的飞速发展并没有带动电源技术的快速发展,电源的能量密度没有明显的提高。压电陶瓷振动发电机是一种持久、清洁、免维护的新型发电装置。压电陶瓷发电技术的研究已得到广泛重视,在无线传感器网络自供电方面具有较广阔的应用前...
信息技术的飞速发展并没有带动电源技术的快速发展,电源的能量密度没有明显的提高。压电陶瓷振动发电机是一种持久、清洁、免维护的新型发电装置。压电陶瓷发电技术的研究已得到广泛重视,在无线传感器网络自供电方面具有较广阔的应用前景。分析了压电陶瓷发电的原理,阐述了压电陶瓷的发电方式、电能存储方式、电路匹配的方法及其典型应用,对今后的发展方向和热点问题进行了总结。
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关键词
压电陶瓷
振动发电
自供电
匹配电路
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职称材料
压电发电技术研究综述
被引量:
24
17
作者
王剑
郭吉丰
郭帅
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2011年第3期394-398,共5页
面对21世纪能源短缺的挑战,努力寻找更可持续性和更环保的新型能源无疑成为解决问题的关键。从环境中采集能量转换为电能的技术也越来越受到重视。该文在对比此类新型发电方式的基础上,认为利用压电发电技术采集环境能量具有独特的优势...
面对21世纪能源短缺的挑战,努力寻找更可持续性和更环保的新型能源无疑成为解决问题的关键。从环境中采集能量转换为电能的技术也越来越受到重视。该文在对比此类新型发电方式的基础上,认为利用压电发电技术采集环境能量具有独特的优势。分析了振动式压电发电技术在国内外的研究进展,并以大功率的道路压电发电为重点,阐述了其原理、结构和应用领域,总结了今后的发展方向和热点问题。
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关键词
新能源
压电陶瓷
发电
道路
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职称材料
宽频带微型压电式振动发电机的设计
被引量:
18
18
作者
于慧慧
温志渝
+1 位作者
温中泉
贺学锋
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期643-646,共4页
针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系...
针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系等性能参数。组装了多悬臂梁-单质量块结构发电机实验模型,实验结果表明,设计的多悬臂梁-单质量块结构微型发电机在振动频率为113Hz~155Hz的环境中可以有效地将振动能转换为电能,在频带范围内最小输出功率37.56μW,最大输出功率155.71μW,发电机的频带宽度扩展到42Hz。
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关键词
压电
发电机
多悬臂梁-单质量块
频带宽度
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职称材料
悬臂梁双压电晶片振子发电性能研究
被引量:
13
19
作者
姜德龙
程光明
+1 位作者
曾平
庞建志
《机械设计与制造》
北大核心
2011年第1期121-123,共3页
以双压电晶片振子为研究对象,对悬臂梁式双压电晶片振子在正压电效应下电压输出特性进行了有限元分析与试验研究,给出了压电晶片在悬臂梁上的最佳粘贴位置,并且利用有限元分析软件建立了悬臂梁双压电晶片振子的有限元模型,进行了结构尺...
以双压电晶片振子为研究对象,对悬臂梁式双压电晶片振子在正压电效应下电压输出特性进行了有限元分析与试验研究,给出了压电晶片在悬臂梁上的最佳粘贴位置,并且利用有限元分析软件建立了悬臂梁双压电晶片振子的有限元模型,进行了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子输出电压影响规律的仿真分析;利用压电陶瓷发电能力测试系统进行了试验测试,通过仿真和试验结果对比分析,得出了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子发电的输出电压影响规律。
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关键词
悬臂梁
压电振子
发电
有限元
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职称材料
用“调和函数”表示的压电介质平面问题的通解
被引量:
12
20
作者
丁皓江
王国庆
陈伟球
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
1997年第8期703-710,共8页
本文首先从压电介质平面问题基本方程出发,引入一个位移函数,导出其通解,然后利用推广的Almansi定理,将通解化为简单形式,即通过三个“调和函数”来表示所有的物理量,其次,推导了楔形体顶端受集中力和点电荷作用时有限形式的解...
本文首先从压电介质平面问题基本方程出发,引入一个位移函数,导出其通解,然后利用推广的Almansi定理,将通解化为简单形式,即通过三个“调和函数”来表示所有的物理量,其次,推导了楔形体顶端受集中力和点电荷作用时有限形式的解,退化可得半无限平面直线边界受集中力和点电荷的解。
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关键词
压电介质
平面问题
通解
调和函数
压电材料
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职称材料
题名
激励介电弹性体发电的偏置电压研究综述
1
作者
杜小振
刘晓彤
冯全恒
李鹏凯
于红
机构
山东科技大学机械电子工程学院
中国石油大学(华东)理学院
出处
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第4期89-99,共11页
基金
青岛市自然科学基金项目(25-1-1-206-zyyd-jch)。
文摘
介电弹性体发电机是一类新型发电装置,基于可变电容原理实现机械能到电能转换。介电弹性体薄膜在两侧涂抹柔顺电极后用作可变电容器,需要施加偏置电压注入电荷使两极板在发电循环中电荷密度变化形成电势差。当前偏置电压有几种提供形式:实验室电源、压电偏置式、驻极体偏置式、摩擦电偏置式等。介电弹性体发电循环过程中偏置电压需要满足稳定、自主性等要求,自偏置电路基于电荷泵原理可将部分电压转化为电荷,并具有升压功能,还可降低系统电能损耗。本研究介绍了介电弹性体材料发电优势、工作原理及偏置电压产生机理,综述了多种偏置电压提供形式,分析了当前问题及未来研究方向。
关键词
介电弹性体发电机
偏置电压
压电
驻极体
摩擦电
Keywords
dielectric elastomer
generator
bias voltage
piezoelectric
ity
electret
friction electricity
分类号
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
渭北地区中更新世黄土的压电性试验研究
2
作者
井彦林
刘杰
刘清颖
段晓晓
谢娜
杨登科
机构
西安培华学院智能科学与工程学院
长安大学建筑工程学院
出处
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025年第1期184-192,共9页
基金
国家自然科学基金项目(41472267)
西安培华学院校级科研项目(PHKT2302)。
文摘
【背景】石英为最早被发现的压电材料,石英的压电性在工业、军事及人们的日常生活等方面均得到了广泛应用。黄土在世界上分布较广,其主要矿物成分为石英,石英质量分数为37.0%~69.9%,但目前国内外对黄土的压电性少有研究。【方法】为了探讨黄土的压电性,以陕西渭北黄土Q^(eol)_(2)塬黄土为研究对象,对其压电系数进行测定,并对黄土在静力作用下及振动作用下的压电电压进行试验研究。【结果和结论】结果表明:黄土具有压电性。基于黄土的压电性,可制作压电式电池,也可进行压电式发电。黄土的压电性与其厚度无关,与干密度、含水率相关。干密度越小、含水率越高,压电性越强,压电系数越大,反之,压电系数越小;黄土在天然密度及天然含水率状态下,其压电系数为16.1pC/N。在静力作用下,压电电压信号为正弦波,波形较规则,电压频率10MHz,周期100ns。静力作用下压电电压可达到0.6V以上;多个试样串联连接,则电压值累加式增高。在振动作用下,黄土压电电压显著增高,且在不同的振动频率作用下电压不同,共振作用下压电电压最高,共振时单个黄土试样电压最大值超过2.1V。在振动及上部荷载双重作用下,以(黄土)压电式电池替代传统汽车电池的可行性研究无疑是一个备受关注的课题,同时,基于黄土的压电性,在黄土地区进行土壤湿度、地震活动监测以及卓越周期测试等方面的研究颇具理论和实际意义,研究成果可为上述研究提供重要参考和借鉴。
关键词
黄土
压电性
影响因素
正弦波
压电式发电
汽车电池
Keywords
loess
piezoelectric
ity
influential factor
sine wave
piezoelectric
power
gener
ation
automobile battery
分类号
TU444 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
风-光互补取电装置性能及其清灰特性
被引量:
1
3
作者
袁权
吴义鹏
沈心
刘建
周建华
机构
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室
国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第14期5862-5869,共8页
基金
国家自然科学基金(52241103)
南京航空航天大学前瞻布局科研专项(ILA22003)。
文摘
采用风光互补供电的小型传感器无需定期更换电源,可部署在各类人迹罕至地区,然而在实际应用中光伏组件容易受到污垢沉积导致发电功率降低,小型风力发电机的旋转部件也极易出现故障。设计了一种结构较为简单且具有自清洁功能的风-光互补取电装置,结合气象统计数据对装置的太阳能和风能取电性能进行了实验测试,比较了不同灰尘覆盖量下光伏组件的振动清灰性能。研究结果表明该装置在模拟晴朗天气下(光照强度948.1 W/m^(2))下太阳能收集可产生77.28 mW的最大输出功率;基于压电效应的风致涡激振动取电启动风速在1.5 m/s左右,实验条件下4.3 m/s风速可以产生4.63 mW的输出功率;通过风致振动对不同灰尘覆盖量的光伏组件清灰后,太阳能收集输出功率能恢复到清洁状态下的84%以上。该研究为偏远地区无维护的小型微功率发电设备提出了新的技术方案。
关键词
风光互补发电
涡激振动
压电效应
光伏组件清灰
Keywords
wind-solar hybrid power
gener
ation
vortex-induced vibration
piezoelectric
effect
photovoltaic module dust removal
分类号
TK89 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子发电性能
4
作者
闫晓东
周公博
周坪
韩链锋
李庆
曹爽
机构
中国矿业大学机电工程学院
高端矿山装备国家级重点实验室(培育建设点)
智能采矿装备技术全国重点实验室
出处
《中国机械工程》
北大核心
2025年第10期2249-2257,2265,共10页
基金
中央高校青年教师科研创新能力支持项目(ZYGXQNJSKYCXNLZCXM-E2P)
中国博士后科学基金(2025M771383)
+1 种基金
江苏省杰出青年基金(BK20180033)
江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)。
文摘
针对传统单一风致振动式压电振子能量收集效率低的问题,提出了一种基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子。以井下综采工作面的风能为研究背景,设计了混合式压电振子模型,建立磁力耦合模型,分析了不同磁矩时压电振子的磁力变化特性;对所设计压电振子的流场特性进行了仿真分析;最后通过实验对压电振子的发电性能进行了验证。研究结果表明:所设计压电振子的整体发电功率随着直径比的增大而增大,且存在合适的磁矩和长径比值使得混合式压电振子的发电性能达到最佳,当风速v=3.5 m/s时,最大发电功率达0.72 mW以上;与单一风致振动式压电振子相比,提出的旋转磁力-风致振动混合式压电振子的发电功率提高了166.7%以上。
关键词
压电振子
风致振动
旋转磁力
磁矩
长径比
发电性能
Keywords
piezoelectric
vibrator
wind-induced vibration
rotational magnetic force
magnetic moment
aspect ratio
power
gener
ation performance
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN712 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
船舶机舱低频振动噪声俘能系统
5
作者
曹屹锋
葛畅
马旋
机构
哈尔滨工程大学动力与能源工程学院
出处
《机械设计》
北大核心
2025年第2期16-22,共7页
基金
国家级大学生创新创业训练计划项目(202110217051,202210217036,202310217108)。
文摘
船舶机舱内各类动力机械存在着剧烈振动和大量噪声,根据振动和噪声能量的可利用性,采用压电、电磁学技术和理论声学等研究方法,设计了一套针对于船舶机舱振动和噪声能量收集利用的复合式发电装置。该装置由振动俘能模块、声音俘能模块和电路系统3部分组成。采用ANSYS,COMSOL等仿真软件对装置各部分进行设计与仿真分析,单个装置发电功率可达到0.48 W。根据仿真结果制作实物装置,验证了方案的可行性。若将此装置安装到大部分船舶机舱中,既能够减振降噪,又能够产生尤为可观的能量,从而提高船舶的远洋航行能力。
关键词
复合式发电
亥姆霍兹共鸣器
压电陶瓷
压电薄膜
电磁结构
Keywords
compound power
gener
ation
Helmholtz resonator
piezoelectric
ceramic
piezoelectric
film
electromagnetic structure
分类号
TH122 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
含压电层复合材料结构的静力学行为分析
6
作者
李臣臣
刘艳红
机构
中国民航大学航空工程学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期402-409,共8页
基金
国家自然科学基金(11502286)资助。
文摘
为克服位移有限元法中求解单元节点应力时不方便引入应力边界条件的缺点,首先根据压电材料的广义最小势能原理,为压电材料结构的静力学分析提出了一种实用的8节点六面体非协调位移元。然后,基于广义H-R变分原理提出了一种计算含压电层复合材料结构广义应力的线性方程组方法,为广义应力边界条件的引入提供了条件,且保证了相邻单元同一节点上应力的连续性,为高精度的数值结果奠定了理论基础。数值结果表明,线性方程组方法得到的广义应力结果的精度高于高斯点应力外推法(Gauss-point Stress Extrapolation Method,GSEM)。
关键词
压电材料
层合结构
非协调位移元
广义应力
Keywords
piezoelectric
materials
Laminated structure
Nonconforming displacement element
gener
alized stress
分类号
O343 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
被引量:
16
7
作者
龚俊杰
许颖颖
阮志林
边义祥
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期658-663,776,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275447)
文摘
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性,对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明,增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率,选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率,从而实现最佳的发电性能。
关键词
压电发电
双晶压电悬臂梁
压电振子
压电耦合模型
发电能力
仿真分析
Keywords
piezoelectric
generator
piezoelectric
bimorph cantilever
piezoelectric
vibrator
piezoelectric
coupling model
gener
ating capacity
simulation analysis
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN712 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析
被引量:
92
8
作者
阚君武
唐可洪
王淑云
杨志刚
贾杰
曾平
机构
吉林大学机械科学与工程学院
吉林大学数学学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第1期71-75,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50477003)
吉林省科技发展计划项目(No.20050316-2No.20070331)
文摘
建立了单、双晶压电梁发电能力的仿真分析模型,研究了结构尺寸、激励方式及材料性能等对其发电能力的影响规律。研究表明,在基板材料及激励条件相同时,存在不同的最佳厚度比使单、双晶压电梁发电能力最大,双晶梁的最大发电量约为单晶梁的2倍。基板材料不同时,最佳厚度比随杨氏模量比增加而减小,铝、钼基板构成的单、双晶压电梁的最佳厚度比分别为(0.7,0.35)和(0.45,0.2)。在相同的厚度比及外界激励条件下,杨氏模量比对两种压电梁发电能力的影响不同,杨氏模量比低于3.3时,双晶梁的发电量均大于单晶梁。
关键词
压电悬臂梁
发电
建模
Keywords
piezoelectric
cantilever
electrical energy
gener
ation
modeling
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
多振子压电发电机的输出特性
被引量:
21
9
作者
阚君武
王淑云
彭少锋
张忠华
曾平
程光明
付晓庆
机构
浙江师范大学精密机械研究所
浙江大学数理信息学院
吉林大学机械科学与工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第9期2108-2116,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51075371)
浙江省自然科学基金资助项目(No.Y4110315
Y1110529)
文摘
为提高多振子压电发电机的输出能力及有效频带宽度,从理论及试验两方面研究了各压电振子直接串/并联及经整流桥串/并联时的输出电压特性。结果表明,压电振子结构及数量相同时,经整流桥串/并联输出的电压及频带宽度均优于直接串/并联输出的电压及频带宽度,且压电振子经整流桥串联输出方式优于并联输出方式,其电压波动也较小。最后,制作了3个压电振子构成的发电装置,并进行了压电振子不同连接方式时的输出电压对比试验。试验结果显示,各压电振子独立发电产生高于10V电压的频率段分别为143.1~148.1Hz,160~166.2Hz,173.1~184.3Hz,而经整流桥串联输出10V电压时的连续频率段增至141.8~190Hz,证明了压电振子经整流桥串联可有效提高多振子发电机的输出电压和频带宽度。
关键词
压电发电机
压电振子
输出电压特性
能量回收
Keywords
piezoelectric
generator
piezoelectric
vibrator
voltage-output performance
energy harvesting
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TM35 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
压电发电微电源国外研究进展
被引量:
32
10
作者
褚金奎
杜小振
朴相镐
机构
大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2008年第1期22-25,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50475153)
教育部新世纪优秀人才基金资助项目
文摘
微加工技术极大地促进了各类传感器系统的微型化、集成化,使微机电系统(MEMS)功能越来越强,功耗、体积越来越小,而微能源部分却日益成为MEMS微型化设计的瓶颈。该文系统介绍了一种在MEMS应用中有极具发展潜力的能源供应方式——压电微能源。压电微能源可通过收集环境能量来发电,具有长寿命、高能量密度、与MEMS工艺兼容等优点,在微系统中具有广泛的应用前景。
关键词
微电源
压电悬臂梁
压电发电
微机电系统(MEMS)
Keywords
micropower
piezoelectric
cantilever
piezoelectric
generator
MEMS
分类号
TM91 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
悬臂梁单晶压电发电机的实验
被引量:
23
11
作者
袁江波
单小彪
谢涛
陈维山
机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第5期1072-1077,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50875057)
哈尔滨工业大学科研创新基金资助项目(No.HIT.NSRIF.2008.50)
文摘
建立了悬臂梁单晶压电振子的发电测试系统,针对压电晶体与磷青铜基板材料的厚度比对单晶压电振子输出电压的影响进行了有限元分析,得出了压电晶体与磷青铜基板材料的最佳厚度比并进行了实验验证,同时对具有最佳厚度比的单晶压电振子进行了压电发电能力测试。研究结果表明,当压电晶体与磷青铜金属基板的最佳厚度比为0.5时,单晶压电振子的输出电压最大,有限元分析与实验结果基本吻合。单晶压电振子输出电压随着负载的增大而增大,而输出功率并不随负载的增大而增大。压电振子存在一个最佳负载,当负载与压电振子内阻相匹配时,输出功率最大,能量转化效率最高。单晶压电振子在负载为50 kΩ时,输出电压最大可达5.4 V;当负载电阻为10 kΩ时,负载与压电振子内阻匹配良好,输出功率达到最大为1.18 mW,产生的能量能满足网络传感器等低耗能电子产品的供能需求。
关键词
单晶压电振子
压电发电机
厚度比
有限元分析
Keywords
piezoelectric
cantilever dibrator
piezoelectric
generator
optimal thickness ratio
Finite Element Method(FEM)
分类号
TM31 [电气工程—电机]
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
压电发电能量储存方法的初步研究
被引量:
24
12
作者
曾平
佟刚
程光明
杨志刚
唐可洪
阚君武
机构
吉林大学机械科学与工程学院
出处
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2008年第2期230-232,235,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50477003)
文摘
分析了压电陶瓷正压电效应的特点,探讨了将压电陶瓷通过正压电效应产生的电能,利用镍氢电池储存的可行性,进行了初步实验研究。研究发现,通过一个低频脉冲信号激振单晶片压电振子,使压电振子弯曲变形,压电振子发出的电量能使一个15 mAh的电池在2 h内充满电,80 mAh的电池在7 h内充满电。这种利用可充电电池为储存媒介的储能方法,适用于数据处理等微电子设备,对无源条件下微型电子设备自身供能的研究开辟了新的途径。
关键词
压电陶瓷
储存媒介
压电发电装置
可充电电池
Keywords
piezoelectric
power harvesting medium
energy
generator
battery charging
分类号
TG156 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
多振子串联压电俘能器性能分析与测试
被引量:
15
13
作者
阚君武
徐海龙
王淑云
汪彬
赵子超
程光明
机构
浙江师范大学精密机械研究所
吉林大学机械科学与工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013年第22期79-83,共5页
基金
国家自然基金资助项目(51277166
51075371
+2 种基金
51175478)
浙江省自然基金(Y4110315
Y1110529)
文摘
为实现低频、大振幅、高强度振动能量回收,提出多振子串联压电振动俘能器,在理论、试验两方面研究压电振子数量/电学连接方式、集中质量及激励频率等对其性能影响规律。结果表明,增加集中质量及压电振子数量均可有效降低俘能器基频、提高发电量/输出功率;压电振子电学串/并联时输出电压及使输出功率最大的最佳负载不同,但产生的电能及在最佳负载下的输出功率相同。制作1/2/4组压电振子构成的俘能器,进行不同集中质量、频率、压电振子电学连接方式及负载的对比试验。单组压电振子在集中质量292 g时的最佳频率及发电量分别为集中质量36.5 g的0.6倍及1.92倍;4组压电振子电学并联时的最佳频率及发电量分别为单组的0.58倍、2.2倍;两组压电振子电学串/并联的最佳负载及最大输出功率分别为42.3/10.6 kΩ及232.8/202.7 mW。
关键词
压电振子
能量回收
发电
Keywords
piezoelectric
disc
energy harvesting
electric energy
gener
ation
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
一种新型的可蓄能压电电源原理研究
被引量:
11
14
作者
李映平
赖百坛
陈荷娟
黄晓毛
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004年第4期421-423,共3页
文摘
炮口可实时装定的精确计时、定距引信要求内置电源在弹丸出炮口前能可靠地对引信电路供电 ,即要求引信电源的激活时间短。本文对一种用于机电引信的新型可蓄能压电电源的工作原理进行了分析研究 ,建立了该电源在外力作用下蓄能过程的数学模型 ,分析了其主要参数对蓄能速度和蓄能能量的影响 ,并对其在高炮引信中的应用进行了研究。该压电电源具有激活时间短的特点 ,适用于对低功耗电路的短时供电 ,可作为某些精确计时。
关键词
电子技术
压电高压发生器
压电电源
蓄能
引信
Keywords
electronic technique,
piezoelectric
high voltage
generator
,
piezoelectric
power supply, energy storage, fuze
分类号
TJ403.3 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
引信用MEMS气流谐振压电发电机
被引量:
9
15
作者
徐伟
王炅
陆静
聂伟荣
李志超
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2011年第1期9-13,共5页
基金
国防预研基金项目资助(62301060506)
文摘
针对目前引信用气流谐振发电机结构复杂、体积大等缺点,结合压电式射流发电机原理和MEMS技术工艺,提出了一种MEMS气流谐振压电式发电机。通过流场和流固耦合分析及压电仿真等对发电机的性能进行的验证表明:MEMS压电式射流发电机可满足低功耗引信使用,且具有结构简单、体积小、能量密度高等特点。
关键词
引信
气流谐振发电机
射流发电机
MEMS
压电
流固耦合
Keywords
fuze
air driven fluidic resonance
generator
fluidic
generator
MEMS
piezoelectric
FSI
分类号
TJ430.3 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
微型压电陶瓷振动发电技术研究综述
被引量:
18
16
作者
齐洪东
杨涛
岳高铭
韩宾
胡莉
机构
西南科技大学信息工程学院
出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007年第5期1-4,共4页
文摘
信息技术的飞速发展并没有带动电源技术的快速发展,电源的能量密度没有明显的提高。压电陶瓷振动发电机是一种持久、清洁、免维护的新型发电装置。压电陶瓷发电技术的研究已得到广泛重视,在无线传感器网络自供电方面具有较广阔的应用前景。分析了压电陶瓷发电的原理,阐述了压电陶瓷的发电方式、电能存储方式、电路匹配的方法及其典型应用,对今后的发展方向和热点问题进行了总结。
关键词
压电陶瓷
振动发电
自供电
匹配电路
Keywords
piezoelectric
ceramics
vibration
gener
ation
self-powering
matching circuit
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
压电发电技术研究综述
被引量:
24
17
作者
王剑
郭吉丰
郭帅
机构
浙江大学电气工程学院
出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2011年第3期394-398,共5页
文摘
面对21世纪能源短缺的挑战,努力寻找更可持续性和更环保的新型能源无疑成为解决问题的关键。从环境中采集能量转换为电能的技术也越来越受到重视。该文在对比此类新型发电方式的基础上,认为利用压电发电技术采集环境能量具有独特的优势。分析了振动式压电发电技术在国内外的研究进展,并以大功率的道路压电发电为重点,阐述了其原理、结构和应用领域,总结了今后的发展方向和热点问题。
关键词
新能源
压电陶瓷
发电
道路
Keywords
new energy
piezoelectric
ceramics
power
gener
ation
roadway
分类号
TP24 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
宽频带微型压电式振动发电机的设计
被引量:
18
18
作者
于慧慧
温志渝
温中泉
贺学锋
机构
新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室
国家级微纳系统与新材料技术国际联合研究中心
重庆大学微系统研究中心
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第5期643-646,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(60706032)
高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目资助(708072)
文摘
针对压电式振动发电机频带宽度过窄的问题,设计了多悬臂梁-单质量块结构的微型压电式振动发电机。建立了多悬臂梁-单质量块结构微型压电式振动发电机的仿真模型,分析了微型发电机的谐振频率与结构参数的关系、输出电压与结构频率的关系等性能参数。组装了多悬臂梁-单质量块结构发电机实验模型,实验结果表明,设计的多悬臂梁-单质量块结构微型发电机在振动频率为113Hz~155Hz的环境中可以有效地将振动能转换为电能,在频带范围内最小输出功率37.56μW,最大输出功率155.71μW,发电机的频带宽度扩展到42Hz。
关键词
压电
发电机
多悬臂梁-单质量块
频带宽度
Keywords
piezoelectric
generator
multi-beams and single mass
frequency bandwidth
分类号
TM35 [电气工程—电机]
TN712.5 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
悬臂梁双压电晶片振子发电性能研究
被引量:
13
19
作者
姜德龙
程光明
曾平
庞建志
机构
吉林大学机械科学与工程学院
吉林化工学院信息与控制学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2011年第1期121-123,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(50477003)
文摘
以双压电晶片振子为研究对象,对悬臂梁式双压电晶片振子在正压电效应下电压输出特性进行了有限元分析与试验研究,给出了压电晶片在悬臂梁上的最佳粘贴位置,并且利用有限元分析软件建立了悬臂梁双压电晶片振子的有限元模型,进行了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子输出电压影响规律的仿真分析;利用压电陶瓷发电能力测试系统进行了试验测试,通过仿真和试验结果对比分析,得出了结构尺寸参数对悬臂梁双压电晶片振子发电的输出电压影响规律。
关键词
悬臂梁
压电振子
发电
有限元
Keywords
Cantilever
piezoelectric
oscillator
generator
Finite element
分类号
TH132 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
用“调和函数”表示的压电介质平面问题的通解
被引量:
12
20
作者
丁皓江
王国庆
陈伟球
机构
浙江大学力学系
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
1997年第8期703-710,共8页
基金
国家自然科学基金
文摘
本文首先从压电介质平面问题基本方程出发,引入一个位移函数,导出其通解,然后利用推广的Almansi定理,将通解化为简单形式,即通过三个“调和函数”来表示所有的物理量,其次,推导了楔形体顶端受集中力和点电荷作用时有限形式的解,退化可得半无限平面直线边界受集中力和点电荷的解。
关键词
压电介质
平面问题
通解
调和函数
压电材料
Keywords
piezoelectric
media, plane problem,
gener
al solution, wedge
分类号
TM22 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
激励介电弹性体发电的偏置电压研究综述
杜小振
刘晓彤
冯全恒
李鹏凯
于红
《山东科技大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
渭北地区中更新世黄土的压电性试验研究
井彦林
刘杰
刘清颖
段晓晓
谢娜
杨登科
《煤田地质与勘探》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
风-光互补取电装置性能及其清灰特性
袁权
吴义鹏
沈心
刘建
周建华
《科学技术与工程》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
4
基于旋转磁力-风致振动的混合式压电振子发电性能
闫晓东
周公博
周坪
韩链锋
李庆
曹爽
《中国机械工程》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
5
船舶机舱低频振动噪声俘能系统
曹屹锋
葛畅
马旋
《机械设计》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
6
含压电层复合材料结构的静力学行为分析
李臣臣
刘艳红
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
7
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
龚俊杰
许颖颖
阮志林
边义祥
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014
16
在线阅读
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职称材料
8
压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析
阚君武
唐可洪
王淑云
杨志刚
贾杰
曾平
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
92
在线阅读
下载PDF
职称材料
9
多振子压电发电机的输出特性
阚君武
王淑云
彭少锋
张忠华
曾平
程光明
付晓庆
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
21
在线阅读
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职称材料
10
压电发电微电源国外研究进展
褚金奎
杜小振
朴相镐
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2008
32
在线阅读
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职称材料
11
悬臂梁单晶压电发电机的实验
袁江波
单小彪
谢涛
陈维山
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
23
在线阅读
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职称材料
12
压电发电能量储存方法的初步研究
曾平
佟刚
程光明
杨志刚
唐可洪
阚君武
《压电与声光》
CAS
CSCD
北大核心
2008
24
在线阅读
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职称材料
13
多振子串联压电俘能器性能分析与测试
阚君武
徐海龙
王淑云
汪彬
赵子超
程光明
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2013
15
在线阅读
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职称材料
14
一种新型的可蓄能压电电源原理研究
李映平
赖百坛
陈荷娟
黄晓毛
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2004
11
在线阅读
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职称材料
15
引信用MEMS气流谐振压电发电机
徐伟
王炅
陆静
聂伟荣
李志超
《探测与控制学报》
CSCD
北大核心
2011
9
在线阅读
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职称材料
16
微型压电陶瓷振动发电技术研究综述
齐洪东
杨涛
岳高铭
韩宾
胡莉
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2007
18
在线阅读
下载PDF
职称材料
17
压电发电技术研究综述
王剑
郭吉丰
郭帅
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2011
24
在线阅读
下载PDF
职称材料
18
宽频带微型压电式振动发电机的设计
于慧慧
温志渝
温中泉
贺学锋
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2010
18
在线阅读
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职称材料
19
悬臂梁双压电晶片振子发电性能研究
姜德龙
程光明
曾平
庞建志
《机械设计与制造》
北大核心
2011
13
在线阅读
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职称材料
20
用“调和函数”表示的压电介质平面问题的通解
丁皓江
王国庆
陈伟球
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
1997
12
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职称材料
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