悬臂压电发电机及其功率调节系统协同设计

项目名称： 悬臂压电发电机及其功率调节系统协同设计

项目编号： No.50907042

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 金属学与金属工艺

项目作者： 龚立娇

作者单位： 石河子大学

项目金额： 20万元

中文摘要： 振动机械能是一种较普遍的能源形式。利用压电效应可以把环境中的振动机械能转换为电能，具有这种能量转换功能的换能器，被称为压电发电机。利用常规压电材料作电源需要一个外接功率调节系统完成电荷的积累和能量管理并实现电荷的释放供随后负载使用，本项目将协同设计原理应用于压电发电电源系统，以悬臂压电陶瓷-金属层叠机构为悬臂压电发电机，研究发电机的工作原理，结构尺寸及其工作参数，分析发电机和与其相容的外接功率调节系统之间的阻抗匹配关系，研究功率调节系统的拓扑结构及高效的储能控制策略，用协调设计和试验设计的方法优化由悬臂压电发电机和外接功率调节系统的构成和参数，以大幅度地提高压电发电机将低频振动机械能转换输出为电能的效率和利用率,实现能量输出的最大功率点跟踪，并研制出一套具有自主知识产权的压电发电电源系统。 项目研究成果可用于研制高效转换低频振动机械能的压电电源系统，以满足超低功耗无线元器件的电源需求。

中文关键词： 压电发电机；悬臂梁；电能管理；协同设计；微功率

英文摘要：

英文关键词： Piezoelectric Power Generator；cantilever beam；The electric energy management；Collaborative Design；Micro power