基于摩擦纳米发电机的汽车能量收集与自驱动车载传感器的研究

发布时间：2021-02-17 10:14

　　公安部交通管理局预测,中国的汽车保有量将在2030年持续增加到3.6亿辆至5.4亿辆。汽车安全历来是人们最关心的问题之一,然而,传感器的供电问题限制了汽车安全系统的发展。由于集成的复杂性、电池有限的使用寿命以及可能带来的环境问题,电池虽然作为现在广泛使用的传感器供电方法,却并不一定是最优的解决方案。而在汽车运行中,存在大量被浪费掉的机械能,这些能量可以被用于为汽车安全系统供能。对于汽车电子器件来说,这可能是一个重要的能源收集解决方案。自从2012年首次崭露头角以来,以麦克斯韦位移电流为理论基础的摩擦纳米发电机已经引起人们的广泛关注。通过收集环境中的机械能并转化为电能,发电机已经可以用来驱动电子器件并作为主动式传感器。摩擦纳米发电机由于具有高输出性能、可收集低频运动能量和易于制备的特点,它已经被广泛地用于能量收集和信号传感领域。IDTechEx预测,摩擦电能量收集器将在2027年拥有4亿美元的市场价值。到目前为止,摩擦纳米发电机已经被广泛地应用于收集人体运动能和环境的机械能。然而摩擦纳米发电机输出的电信号易受到外界环境的影响,且为交流电,这样不利于在不同的外界环境中稳定地驱动电子器件。所... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 能源危机
        1.1.2 汽车机械能的收集与应用
    1.2 纳米发电机
        1.2.1 压电纳米发电机
        1.2.2 摩擦纳米发电机
    1.3 基于摩擦纳米发电机的能量收集
        1.3.1 摩擦纳米发电机用于收集人体运动能量
        1.3.2 摩擦纳米发电机用于收集振动能
        1.3.3 摩擦纳米发电机用于收集风能
        1.3.4 摩擦纳米发电机用于收集蓝色能源——海洋能
    1.4 基于摩擦纳米发电机的自驱动传感器
        1.4.1 自驱动压力传感器
        1.4.2 自驱动振动传感器
        1.4.3 自驱动位移传感器
        1.4.4 自驱动化学传感器
    1.5 开题思想
2 实验仪器与设备
    2.1 实验设备和参数
3 摩擦纳米发电机用于收集轮胎旋转能量
    3.1 引言
    3.2 可压缩六边型摩擦纳米发电机的制备
    3.3 可压缩六边型摩擦纳米发电机的工作原理
    3.4 可压缩六边型摩擦纳米发电机的输出性能
    3.5 可压缩六边型摩擦纳米发电机的应用
    3.6 本章小结
4 基于摩擦纳米发电机的自驱动霍尔车载传感器
    4.1 引言
    4.2 自驱动霍尔车载传感器的制备
    4.3 转盘结构、独立层模式摩擦纳米发电机的工作原理
    4.4 摩擦电恒流源的特性
    4.5 自驱动霍尔车载传感器检测速度与磁场
    4.6 自驱动霍尔车载传感器的应用
    4.7 本章小结
5 结论
参考文献
硕士期间完成的论文情况与个人简历
致谢



本文编号：3037838