基于PVDF双发电系统的研究

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1、2011年3月i日现代电子技术Mar．2O11第34卷第5期ModernElectronicsTechniqueVol_34NO．5基于PVDF双发电系统的研究胡柳，何元庭，吴婷，刘波。，彭利(1．南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001；2．南华大学核科学与技术学院，湖南衡阳421001；3．南华大学船山学院，湖南衡阳421001)摘要：为了响应国家节能减排新政策，设计了一种新型、环保节能的压力发电系统，基于材料的压电效应，利用运动压力和空气压力双作用于压电材料PVDF便可快捷地产生电动势，实现发电效果。系统可以同时进行两

2、部分发电，所捕获的振动能量通过电网集中收集，再通过超低输入升压电路进行升压，以达到储能电路的最低工作电压，从而通过储能电路收集储存电能，实现发电。整个发电系统主要由运动压力发电部分、压缩空气发电部分、升压及储能电路部分三大部分组成。关键词：压力发电；PVDF；无线传感控制系统；升压电路；储能系统中图分类号：TN7534文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)05—0207—04DoublePowerGenerationSystemsBasedonPVDFHULiu，HEYuan-ting，WUTing，LIUBo

3、。，PENGI(1．CollegeofMechanicalEngineering，UniversityofSouthChina，Hengyang421001，China；2．CollegeofNuclearScienceandTechnology，UniversityofSouthChina，Hengyang421001，China3．CollegeofBoatHill，UniversityofSouthChina，Hengyang421001，China)Abstract：InresponsetOthegovermentSe

4、nergy—savingandemmitionreductionpolicy，anovelpressurepowergenerationsystemforenvironmentalprotectionwasdesigned．Basedonthepiezoelectriceffectofmaterials，theelectrodynamicforcecanbequicklygeneratedthroughthevibrationandairpressureactingonpiezoelectricmaterialPvDF．and

5、theenergyaccumulationisrealized．Thetwogenerationsectionssystemworkssimultaneously．Thecapturedvibrationenergyiscollectedbyapowergrid，thenisboostedbyalowinputboostercircuittOachievetheminimumworkingvoltageforaccumulationenergycircuit，SOastocollecttheaccumulatedenergyb

6、yanenergyaccumulatedcircuitandrealizethepowergeneration．Thepowergeneratormainlyconsistsofthreeparts：movingpressurepowergeneration，compressedairpowergeneration，andboostaccumulationcircuit．Keywords：pressurepowergeneration；PVDF；wirelesssensoreontrolsystem；boostercircui

7、t；accumulationsystem近年来，节能减排成为国家和社会的一项重要工作，统的整体结构框图如图1所示。如何合理利用资源、有效保护资源，是每一个人义不容辞的社会责任。实现技术节能是当前节能减排的重点，由于压电材料具有优良的特性，国内外对压电材料的研究较多，主要集中在压电传感器、压电元器件等方面。因对压电发电技术的研究较少，故压电发电技术必将成为未来的发展趋势，然而压电材料具有产生电量少，且不连续等难题，本研究为解决此难题，把压电材料发电技术与无线传感器结合，监测压电材料振动以使其振动能量的储存达到最大化，实现发电，为

8、节能减排作出重大的贡献。1整体方案设计图1系统整体结构框图1．1系统整体结构框图设计1．2系统发电的工作原理首先设计系统的整体工作流程图，以便为设计思路充分利用日常生活中普遍存在的运动压力和空气压提供理论上的依据，以保障系统高效、有序地实施。系力双作用于压电材料PVDF，由其