基于闭合磁路的电磁能量收集装置研究

发布时间：2020-12-11 21:30

　　随着微电子技术、MEMS技术的革新,一大批具有体积小,寿命长,功耗低等特点的传感器被广泛应用于无线传感网络以及物联网中,实现环境监测、结构健康监测、植入式医疗检测、汽车胎压监测等社会生活中多方面的功能需求。然而,能源供应成为制约传感器节点推广应用的主要瓶颈之一。目前无线传感器节点中最为常见的供电方式还是使用化学电池,但是电池有寿命较短、对环境有一定污染、需要定期更换等缺点和不便。一个可行的替代方案是采用自给能源,也就是利用能量收集技术在传感器节点所处环境的捕获能量。结合当前电磁能量收集装置发电效率低、装置复杂等特点,设计出两款电磁能量收集装置,一款是鞋履电磁能量收集装置,一款是悬臂梁振动能量收集装置。通过仿真计算得出参数对发电效率的影响,得出装置能够效率最大化的参数数值。并通过仿真计算出优化后的电压与优化前的电压并将两者进行比较。所做工作如下:1.鞋履电磁能量收集装置的创新点在于这个装置利用法拉第电磁感应定律进行发电,通过巧妙的设计达到切断与恢复磁通路。左、右弧形臂采用磁性材料和弹性材料混合制成,达到既能弯曲产生可恢复形变,又能导磁的目的。利用Ansoft Maxwell软件进行静态仿... 

【文章来源】：浙江工业大学浙江省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

悬臂梁发电装置图

悬臂梁厚度、压电片厚度和发电电压三者之间的厚度为 0.3mm，压电片与悬臂梁厚度比与发电电建了真实的仿真平台如图 1-4 所示，装置包能激振器、能量存储电路、测力传感器和 D通过调节悬臂梁的振动频率得出装置的输出图 1-5 所示，得出当负载与电振子内阻相等1.18mW。通过袁江波等人的实验数据可以发

压电片与悬臂梁厚度比与发真实的仿真平台如图 1-4 所示，装振器、能量存储电路、测力传感器调节悬臂梁的振动频率得出装置的1-5 所示，得出当负载与电振子内阻mW。通过袁江波等人的实验数据可验平台测量得出的结果差别不大，率最大可以达到 1.18mW，输出电压点供电。

【参考文献】：
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本文编号：2911249