摘要：介电弹性体是一种新型的柔性智能材料,与风能、水能、潮汐能相结合,可以用来收集电能量。为了研究影响圆环薄膜型介电弹性体换能器发电量的因素,首先在恒电荷工作方式下,通过对圆环薄膜型介电弹性体换能器的数学模型进行分析,在不考虑内部损耗的情况下,确定了介电弹性体换能器发电量影响因素,然后做初步试验确定各因素对发电量影响的规律。最后通过IBM SPSS Statistics 25软件设计正交试验来确定介电弹性体换能器发电量影响因素的主次顺序。研究结果表明:介电弹性体换能器发电量影响因素的主次顺序分别为固定介电弹性体薄膜的内框半径和外框内半径长度的比例、偏置电压、柔性电极材料、拉伸位移。

摘要：设计了一种基于介电弹性体阵列的风力能量转化装置,装置包括风车、曲轴、介电弹性体薄膜、外壳、轴承、夹具、电刷、高压发生器、电缆等。其中,风车的转轴与曲柄连杆的主轴颈连接,连杆轴颈上安装轴承,轴承外侧180°对向设置固定介电弹性体的夹具;介电弹性体另一侧同样使用夹具固定在外壳内表面,设置多段连杆轴颈,始终处于相同拉伸状态的介电弹性体发电单元并联组成一组发电阵列,提高单次发电量。本装置基于单个介电弹性体组成介电弹性体阵列,在1个周期内依次进行电能的转化。实验结果表明,在材料应变量达230%,充电电压为925 V时,单个周期内的发电量可达到17.06 mJ,为介电弹性体阵列大规模发电的应用提供参考。