固体力学学报
固體力學學報
고체역학학보
ACTA MECHANICA SOLIDA SINICA
2010年
5期
451-467
,共17页
压电俘能器%无线供能%力/电耦合%微电子器件%能量储存
壓電俘能器%無線供能%力/電耦閤%微電子器件%能量儲存
압전부능기%무선공능%력/전우합%미전자기건%능량저존
介绍了一种新的切实可行的能量俘获方法,即通过压电结构的力/电转换功能从环境振动中提取能量,实现微电子器件的无线供能.这种由压电结构制作的能从环境振动中提取能量的声波器件称为压电俘能器,可分为两类:一类是压电结构在环境振动激励下所输出的功率直接供给微电子器件工作,不进行能量储存,这类俘能器称为第一类压电俘能器(piezoelectric power harvester);另一类是环境振动较弱,压电结构的输出功率低于器件的瞬时耗能,考虑到某些器件大部分时间处于休眠状态,而俘能器却随时可以从环境振动中提取能量,因此经过一段时间的能量累积后,由俘能器所储存的能量仍能满足器件的短期工作耗能.显然,这类俘能器需要具备能量储存功能,称为第二类压电俘能器(piezoelectric energy harvester).本文详细介绍了压电俘能器结构以及两类俘能器的不同分析方法,阐述了提高俘能效率的有效措施并揭示了相关的改进机理,对压电俘能器的设计和应用具有重要意义.
介紹瞭一種新的切實可行的能量俘穫方法,即通過壓電結構的力/電轉換功能從環境振動中提取能量,實現微電子器件的無線供能.這種由壓電結構製作的能從環境振動中提取能量的聲波器件稱為壓電俘能器,可分為兩類:一類是壓電結構在環境振動激勵下所輸齣的功率直接供給微電子器件工作,不進行能量儲存,這類俘能器稱為第一類壓電俘能器(piezoelectric power harvester);另一類是環境振動較弱,壓電結構的輸齣功率低于器件的瞬時耗能,攷慮到某些器件大部分時間處于休眠狀態,而俘能器卻隨時可以從環境振動中提取能量,因此經過一段時間的能量纍積後,由俘能器所儲存的能量仍能滿足器件的短期工作耗能.顯然,這類俘能器需要具備能量儲存功能,稱為第二類壓電俘能器(piezoelectric energy harvester).本文詳細介紹瞭壓電俘能器結構以及兩類俘能器的不同分析方法,闡述瞭提高俘能效率的有效措施併揭示瞭相關的改進機理,對壓電俘能器的設計和應用具有重要意義.
개소료일충신적절실가행적능량부획방법,즉통과압전결구적력/전전환공능종배경진동중제취능량,실현미전자기건적무선공능.저충유압전결구제작적능종배경진동중제취능량적성파기건칭위압전부능기,가분위량류:일류시압전결구재배경진동격려하소수출적공솔직접공급미전자기건공작,불진행능량저존,저류부능기칭위제일류압전부능기(piezoelectric power harvester);령일류시배경진동교약,압전결구적수출공솔저우기건적순시모능,고필도모사기건대부분시간처우휴면상태,이부능기각수시가이종배경진동중제취능량,인차경과일단시간적능량루적후,유부능기소저존적능량잉능만족기건적단기공작모능.현연,저류부능기수요구비능량저존공능,칭위제이류압전부능기(piezoelectric energy harvester).본문상세개소료압전부능기결구이급량류부능기적불동분석방법,천술료제고부능효솔적유효조시병게시료상관적개진궤리,대압전부능기적설계화응용구유중요의의.
