基于压电的车载传感器自供电技术研究

作     者：范媛媛 吴尚光 李曼 高扬 李浩祥 郝云荣 黄飞 桑英军 FAN Yuan-yuan;WU Shang-guang;LI Man;GAO Yang;LI Hao-xiang;HAO Yun-rong;HUANG Fei;SANG Ying-jun

作者机构：淮阴工学院数理学院江苏淮安223003 淮阴工学院电子与电气工程学院江苏淮安223003 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(51307070) 淮安市科技支撑计划项目(HAG2013054) 

出 版 物：《仪表技术与传感器》 (Instrument Technique and Sensor)

年 卷 期：2015年第8期

页      码：10-12,15页

摘      要：由于电动汽车的广泛推广及其智能化发展的需求,车载传感器数量激增,传统供能方式诸如污染、维护困难等缺陷日渐凸显。考虑到车载环境中振动无处不在,利用压电技术对振动能量进行收集,设计压电式振动能量收集系统以用来解决微功耗传感器供能问题。文中对系统的结构以及数学模型进行了理论分析,给出了系统振动频率的数学模型以及压电输出的数学模型,在仿真分析的基础之上设计了一套压电能量收集装置,并对其共振情况下的发电性能进行了实验测试。实验结果表明提出的理论模型可以很好的预测系统的输出特性,在共振频率为11.6 Hz,加速度为0.5 g时,系统获得的最大开路电压是4.45 V,在最优负载电阻为400 kΩ时,振动能量收集装置的最大的负载功率为15.02μW。结合超级电容的储能功能,可以满足功率更大间歇式工作方式的车载传感器的能量供给。

主 题 词：环境振动 压电 悬臂梁 能量转换 负载功率 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-1841.2015.08.004

馆 藏 号：203443899...