Investigation of A Low-frequency Piezoelectric and Electrostatic Hybrid Vibration Energy Harvesting Technology

摘要

无线传感网络技术的发展要求更持久的供能，传统的电池体积大，寿命短，逐渐无法满足技术进步的需要。能量收集技术可以将环境中的振动能源收集转换为电能，其寿命长，无须更换，实现电子器件的自供能，是一种较为有前景的替代传统电池的技术。 根据线性质量弹簧阻尼系统理论，本文深入分析了两种主要的振动能量收集方式：压电式能量收集及静电式能量收集，分别建立了其数学模型，并在此基础上设计了一种兼具有压电式和静电式收集原理的的复合式振动能量收集器。同时，成功设计了三种非线性复合式能量收集器结构和双电容结构。 本文讨论了决定振动能量收集器性能的若干关键结构参数，同时分析了结构的机械品质因素。对器件的振动部分结构进行...