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。

摘要：静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的一种有效、简易方法,广泛用于基于能量收集的可穿戴电子器件.然而,由于超低的性能以及难以建立稳定的温差,其在热电领域的应用鲜有报道.本文结合静电纺丝技术和表面涂层的方法设计了具有优异拉伸性能和热电性能的高取向有机/无机复合纳米纤维膜.取向结构有利于载流子的快速传输,与无序结构的纳米纤维膜相比,其热电功率因子增加了7倍.此外,基于独特的取向纳米纤维结构,我们设计了新颖的辐射冷却-光热加热电极用于制备光驱动热电器件,为构建薄膜热电器件面内温差提供了一种新思路.而且,通过将两个高取向有机/无机复合纳米纤维膜正交堆叠,组装了用于识别人体关节复杂运动的多方向应变传感器.这些研究将推动静电纺纳米纤维基热电器件在下一代可穿戴电子器件领域的发展和应用.