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面向车载传感器的压电式振动能量收集系统研究
| 论文题名： | 面向车载传感器的压电式振动能量收集系统研究 |
| 关键词： | 车载传感器;压电发电系统;振动能量;收集系统 |
| 摘要： | 汽车上有各种传感器用来专门检测温度、压力、速度和位置等，如在倒车雷达中利用超声波传感器进行测距来保证汽车安全。通常这些传感器由汽车车载电池通过电线连接进行供能。然而，随着汽车技术的发展，越来越多的传感器安装在汽车上，线路连接变得越来越复杂、维修变得很麻烦。此外，有一些嵌入式的传感器不能利用车载电池通过供电线来连接，如胎压监测传感器。因此，利用环境能量为这些分布式或嵌入式无线传感器供能引起了研究人员的兴趣。它不但可以减少安装维修带来的麻烦，而且还可以将原来被浪费掉的环境能量有效利用起来。考虑到车辆行驶中伴随产生的环境能量，振动能量是最突出的。采集环境振动能量的方法中压电换能由于高效、低成本、结构简单等优点被广泛采用。 本文结合压电发电系统与汽车振动系统，利用压电材料对汽车行驶中的振动能量进行采集，就地取材得为汽车上的传感器提供电源。本文的主要研究内容有:第一，建立汽车振动系统的数学模型，通过MATLAB\SIMULINK仿真分析汽车行驶过程中不同路面、速度下由于路面不平度而产生的振动响应，实验验证了汽车振动系统的数学模型和仿真结果;第二，基于汽车在行驶过程中的振动特性设计压电能量收集装置;通过实验得到压电能量收集装置的输出电压及功率。实验表明压电能量收集装置收集的汽车振动能量在一些路面环境下能够为传感器供能，同时提出对压电能量收集装置进一步优化的措施，以得到更高的能量收集功率。 |
| 作者： | 何远钦 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 关明杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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