压电陶瓷压电能量转换特性和存储电路的研究

《压电陶瓷压电能量转换特性和存储电路的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士论文压电陶瓷的压电能量转换特性与存储电路研究摘要近年来，低碳环保的生活方式已成为一种新的社会理念，而开发新能源技术可以节约资源，有利环保，减轻地球负荷，保持生态平衡，符合人们低碳的生活诉求。压电发电技术作为新能源技术，可以将周围环境不利的振动机械能转换为电能加以存储和利用，不但能减少结构损伤，降低结构维护成本，而且对人类社会日益匮乏的能源将是一个补充。本文研究了压电能量转换技术的原理，分析了压电能量转换特性与存储特性，设计了不同形式的能量采集电路，并开展了相关的试验研究，主要工作与创新点如下：(1)压电发电仿真：对悬臂梁式压电发电装置和冲击式圆环形压电振子进行结

2、构仿真和压电耦合仿真，得到了压电振子尺寸与其固有频率的关系曲线，研究了压电振子的外形尺寸、激振载荷、激振频率对压电输出电量的影响，为压电发电装置的设计提供了理论参考；通过两种不同耦合模式下的压电仿真分析表明，在相同条件下，盔，模式的输出电压为以，的两倍。(2)能量采集电路设计：设计了不同的能量采集电路和控制方法，建立了输出电压和输出功率的数学模型，得到了采集电压和功率与电路参数的理论关系，并通过电路仿真验证了这种理论关系的正确性，为压电采集电路的设计和电路参数配置提供了依据。(3)试验研究：搭建悬臂梁试验平台，测试不同尺寸和连接方式的压电振子输出压，验证了压电振子的

3、最佳长度比理论和并联叠堆理论，在此平台下，对不同的能量采集电路进行试验验证；建立了冲击式圆环形磊，模式试验装置，初步评估了盔，模式压电振子在冲击载荷下的发电能力和发电特性。关键词：压电振子，振动能，电能，能量采集Abstract硕士论文AbstractAtpresent，lowcarbonandenvironmentalprotectionhavebecomeanewsocialconcept,andthedevelopmentofnewenergytechnologycansaveresources，beconducivetoenvironmentalprotec

4、tion,reducetheloadoftheearth,andke印theecologicalbalance，theseareinlinewiththeneedsofthesociety．Asanewenergytechnology,piezoelectricitytechnologycancollectvibrationmechanicalenergy,andconvertitintoelectronicpower,whichnotonlyCanreducestructuredamage，reducethestructuremaintenancecost，but

5、alsoCAllsupplypowerforthehumansociety．Inthispapertheprincipleofconvertingmechanicalenergytoelectricenergywasintroduced，thepiezoelectricenergyconversioncharacteristicsandstoragecharacteristicswereanalyzed，differentformsofenergyharvestingcircuitsweredesigned，andtheexperimentalstudieswere

6、carriedout,themainworksareasfollows：(1)PiezoelectricitySimulation：Throughstructuresimulationandpiezoelectriccouplingsimulationforpiezoelectriccantileverbeamandimpacttypecircularpiezoelectricresonators，therelationshipbetweensizeandnaturalfrequencyofpiezoelectricresonatorweregot．Thefacto

7、rswhichaffecttheoutputvoltageofpiezoelectricresonatorswereanalyzed，theyareoveralldimensions，vibrationload，andvibrationfrequency．Bytwodifferentcouplingmodelofpiezoelectricsimulationanalysisshowsthattheoutputvoltageof吃3modelistwiceasmuchasitat以lmodel．Throughthesestudies，atheoreticalref