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基于密闭环境气流冲击式压电阵列发电性能研究
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2018-03-14
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利用智能材料收集环境微能源在近几年受到了广泛的关注，而小型电子元器件的功耗逐步降低是促进该领域发展的一个重要动力源。若能实现俘获环境微能源为低功耗传感器直接供能，则可有效改善外部供电电源对环境造成的影响。微能源俘获较为有效的方式有三种，分别为电磁式静电式引和压电式。由于应用领域有所区别，不同形式的发电装置都发挥着白身独特的优势。其中压电材料因具有能量密度大、结构简单及无电磁干扰等特点在微能源俘获领域具有广泛的研究前景。
针对高压气体环境的特点，利用压电材料的正压电效应并结合压电本构方程对压电发电机理进行分析，结果表明在高压气体环境下可采用盘型压电片进行气体能量收集。为提高压电材料的能量转化效率，设计并制作一种压电发电阵列实验样机，搭建了实验测试系统并进行测试，验证了利用压电阵列对高压气体能量回收可以有效提高能量的转化效率。
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