【摘要】：
将人体机械能转化为可利用的电能为便携式电子设备供电一直是能量采集研究中的热点。现有人体机械能采集器大多设计为非谐振式的,主要集中于磁铁滑动结构、磁体滚动结构或者是基于弹簧辅助的磁体垂直运动结构,具有高材料磨损、低工作频带、低灵敏度、低空间利用率以及低输出功率的缺点。为了实现对人体运动机械能的高效采集,本文设计了一款非谐振式摩擦-电磁-压电复合式能量采集器。该复合式能量采集器基于单稳态非线性频带拓宽技术构成了一个非线性系统,利用幅频曲线共振峰值偏斜现象,拓宽了器件的频率响应范围;利用磁悬浮结构非机械接触的特点降低了材料的磨损,提高了器件的灵敏度。此外,利用中心悬浮磁铁同时驱动摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)、电磁发电机(Electromagnetic nanogenerator,EMG)和压电纳米发电机(Piezoelectric nanogenerator,PENG)三种能量转换机制,有效降低了能量耗散,提高了器件的整体输出性能和能量转换效率大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!。通过对摩擦发电单元的多层阵列结构设计以及掺杂处理,提升了摩擦单元的接触面积及介电性能,不仅提高了器件的输出性能,同时增强了器件的低频响应特性;使用压电能量采集器作为辅助俘获单元,有助于进一步提高器件的输出性能。本文还利用设计的电学测试系统对能量采集器进行了电学性能测试和相关功能化应用验证。本文所设计的非谐振式人体机械能采集器可实现人体机械能至电能的转换,为采集人体机械能提供了进一步的参考。同时,该能量采集器对于实现便携式电子设备自供电具有良好的实际应用价值大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!。大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!
