振动能量收集技术的研究现状与展望

论文摘要

气候变暖、海平面上升、冰川消融等自然环境变化对人类社会的发展构成巨大挑战,迫使人们加速绿色能源技术的开发。微纳米技术、机械与材料工程的迅速发展使得振动能量的收集与应用成为可能,其主要部分为通过电磁转换、静电转换、压电转换、磁致伸缩转换、磁电转换、摩擦纳米发电以及它们的复合形式将振动能量转化为电能。其中摩擦纳米发电是最新的研究热点之一。本文回顾了振动能量收集技术原理、材料、结构等方面的研究现状,重点综述了国内外学者的主要研究成果,详细阐述了多种收集方式的原理、特点和电学输出性能,总结了目前该技术存在的关乎耦合性能、频带、收集效率、集成性和寿命等有待进一步解决的关键问题,并由此展望振动能量收集技术的研究发展趋势,希望为集能设计研究领域的工作者提供有价值的参考。

论文目录

• 1 振动能量转换形式及其机理
•   1.1 电磁转换
•   1.2 静电转换
•   1.3 压电转换
•   1.4 磁致伸缩转换
•   1.5 磁电转换
•   1.6 摩擦纳米发电
• 2 振动能量收集技术的研究设计现状
•   2.1 电磁转换振动能量收集技术
•   2.2 静电转换振动能量收集技术
•   2.3 压电转换振动能量收集技术
•   2.4 磁致伸缩转换振动能量收集技术
•   2.5 磁电转换振动能量收集技术
•   2.6 摩擦纳米发电振动能量收集技术
•   2.7 复合式振动能量收集技术
• 3 总结与展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张允,王战江,蒋淑兰,王茜

关键词: 振动能量收集,电磁转换,静电转换,压电转换,磁致伸缩转换,磁电转换,摩擦纳米发电

来源: 机械科学与技术 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 西南交通大学摩擦学研究所,美国西北大学机械工程系

基金: 国家自然科学基金项目(51775458,51775457)资助

分类号: TM619

DOI: 10.13433/j.cnki.1003-8728.2019.20180279

页码: 985-1018

总页数: 34

文件大小: 2515K

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