基于介电弹性体的风力发电机理及性能分析

作     者：余国晖 陈洁 李宝权 李玉麒 YU Guohui;CHEN Jie;LI Baoquan;LI Yuqi

作者机构：新疆大学电气工程学院新疆乌鲁木齐830047 

基　　金：国家自然科学基金项目(51467020) 新疆维吾尔自治区高校科研重点项目(XJEDU20181005) 

出 版 物：《现代电子技术》 (Modern Electronics Technique)

年 卷 期：2023年第46卷第1期

页      码：156-161页

摘      要：设计并研究分析了一种基于介电弹性体发电机的新型风力发电装置,它可以从风能收集装置叶片中嵌入的介电弹性体膜中获取能量。介绍了该系统的能量采集过程,从理论上建立了风致旋转下该系统的电力学模型,然后推导了该系统在旋转运动下的输出电压和电能增量。通过测量所提出系统的输出电压和电能增量,实验验证了理论分析的可操作性。在此基础上,通过Design Expert中的响应面法分析了该系统在模拟环境下的电能增量,研究了激励参数、外内半径比、输入电压参数对能量采集的影响。结果表明,在较大的激励参数和输入电压下,系统表现出较好的能量收集性能,同时增大外内半径比也可提高系统的能量收集性能。在给定激励参数60 mm、输入电压1000 V和外内半径比为2时,实验结果表明,单个周期内的发电量可达26.61 mJ。研究结果可为介电弹性体的能量收集和发电机设计提供参考。

主 题 词：介电弹性体发电机 材料发电 能量采集 数值模拟 能量转换 振动能 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.16652/j.issn.1004-373x.2023.01.029

馆 藏 号：203115866...