近年來,隨著5G技術(shù)的成熟以及不斷普及,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將逐漸滲入我們生活的方方面面。然而,在物聯(lián)網(wǎng)普及過程中,為無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)供能成為亟待解決的問題。傳統(tǒng)化學(xué)能電池因其使用壽命有限、環(huán)境污染等弊端,已不再適用于物聯(lián)網(wǎng)配套電源的發(fā)展趨勢。采用將摩擦納米發(fā)電機(jī)與電磁發(fā)電機(jī)耦合制備出具有較好的環(huán)境適應(yīng)性、較大輸出性能、使用周期長的新型能源采集器件,可以收集環(huán)境中機(jī)械能并將其轉(zhuǎn)換為電能為傳感網(wǎng)絡(luò)供電而逐漸受到廣泛關(guān)注。在自然界中存在著多種形式的機(jī)械能,包括風(fēng)能、機(jī)械設(shè)備振動(dòng)能、波浪能等。如果將這些分布廣泛、易于轉(zhuǎn)換的能量采集并轉(zhuǎn)換為電能,可以滿足功耗較低的電子設(shè)備的能耗需求。本文針對物聯(lián)網(wǎng)中電子設(shè)備能源供給的實(shí)際需求,研制了不同結(jié)構(gòu)的摩擦-電磁復(fù)合能量采集器。通過將摩擦發(fā)電技術(shù)與電磁發(fā)電技術(shù)集成而拓寬復(fù)合能源采集器的頻響帶寬。本論文主要工作如下:提出并構(gòu)建了以類凸輪結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),制備高效風(fēng)能采集的摩擦-電磁復(fù)合能量采集器。通過將兩種不同的發(fā)電技術(shù)耦合至同一器件結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)能量采集器的高輸出、高轉(zhuǎn)換效率、寬頻率響應(yīng)特性。器件發(fā)電單元分別由2組摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENG）以及2組電磁發(fā)電機(jī)（EMG）構(gòu)成... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

便攜式人體機(jī)械能采集發(fā)電機(jī)Figure1-1Aportablehumanmechanicalenergyharvestinggenerator

非線性二自由度超低頻人體運(yùn)動(dòng)能量采集器Figure1-2Anonlineartwo-degree-of-freedomultra-lowfrequencyhumanmotionenergyharvester

旋轉(zhuǎn)整流器式能量采集器的設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]5G通信中的物聯(lián)網(wǎng)變革與發(fā)展[J]. 孟令云.  信息通信. 2019(08)
[2]基于環(huán)境能量自供電的無線傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)[J]. 屈辰,陶然,李剛.  科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2018(26)
[3]磁懸浮式電磁-摩擦復(fù)合生物機(jī)械能量采集器[J]. 溫濤,何劍,張?jiān)鲂?田竹梅,穆繼亮,韓建強(qiáng),丑修建,薛晨陽.  物理學(xué)報(bào). 2017(22)
[4]復(fù)合型電磁-摩擦納米發(fā)電機(jī)[J]. 楊亞,楊婉璐.  科學(xué)通報(bào). 2016(12)
[5]微型振動(dòng)式能量采集器研究進(jìn)展[J]. 許卓,楊杰,燕樂,曹嘉峰,陳曉勇,丑修建.  傳感器與微系統(tǒng). 2015(02)
[6]采用自供電無線傳感網(wǎng)絡(luò)的電線安全監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 鄧心方,文玉梅,李平.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(06)
[7]淺談傳感器與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系[J]. 繆彩琴.  電子世界. 2013(18)
[8]微型電磁振動(dòng)能量采集器的研究進(jìn)展[J]. 蘇宇鋒,段智勇.  微納電子技術(shù). 2013(03)

博士論文
[1]壓電—電磁復(fù)合振動(dòng)能量采集及其電能提取技術(shù)研究[D]. 夏樺康.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]摩擦壓電復(fù)合納米發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)研究及應(yīng)用[D]. 鎖國權(quán).北京科技大學(xué) 2017

碩士論文
[1]摩擦—電磁—壓電復(fù)合式能量采集器的設(shè)計(jì)研究[D]. 溫濤.中北大學(xué) 2018
[2]球形永磁陣列振動(dòng)能量采集器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D]. 丁志強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3673242