微型振动式压电发电机的设计与特性分析-电机与控制学报.PDF

15 7 Vol. 15 No. 7 第 卷 第 期 电 机 与 控 制 学 报 20 11 7 E LE CT RI C MA C HI NE S A ND C ONT R OL July 20 11 年 月 微型振动式压电发电机的设计与特性分析 1 ，2 1 ，2 1 ，2 1 ，2 1 ，2 1 ，2 邱清泉 ， 肖立业 ， 辛守乔 ， 黄天斌 ， 朱志芹 ， 张国民 (1． ， 100190 ;2 ． ， 100190) 中国科学院应用超导重点实验室 北京 中国科学院电工研究所 北京 : ， 摘 要 为了设计出与应用场合相匹配的微型振动式压电发电机 采用模态分析和谐响应分析方法 ， 、 、 、 对压电双晶片发电机的振动特性进行了研究 并分析了压电晶片的长度 宽度 厚度 质量块质量等 参数对压电发电机固有频率的影响。 ， 在此基础上 基于压电发电机的等效电路模型对发电机的发 ， 。 电特性进行了研究 并分析了压电发电机的上述结构参数对输出电压和功率的影响 实验结果表 明， ， ， ; 随着压电晶片长度和质量块质量的增加 固有频率降低 但共振情况下输出功率增加 随着压电 ， ， 。 晶片宽度和厚度的增加 固有频率增加 但在共振情况下输出功率减小 : ; ; ; ; 关键词 振动能量采集 压电发电机 模态分析 谐响应分析 等效电路 中图分类号:TN 320. 0 文献标志码:A 文章编号:1007－ 449X (2011)07－ 0001－ 07 Design and performance analysis for micro piezoelectric vibration generator QIU Qing-quan1，2 ， XIAO Li-ye1，2 ， XIN Shou-qiao1，2 ， HUANG Tian-bin1，2 ， ZHU Zhi-qin1，2 ， ZHANG Guo-min1，2 (1． Applied Superconductivity Key Lab ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190 ，China ; 2 ． Institute of Electrical Engineering ，Chinese Academy of Sciences ，Beijing 100190 ，China) Abstract :To des