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一种基于PVDF的微型热释电发电机研究
  • ISSN号:1671-6833
  • 期刊名称:《郑州大学学报:工学版》
  • 时间:0
  • 分类:TN384[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]郑州大学机械工程学院,河南郑州450001, [2]北京大学微电子学研究院,北京100871
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61176103,91323304,51475436);国家“863”计划资助项目(2013AA041102);北京市自然基金资助项目(4141002)
中文摘要:

依据聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜的热释电效应,设计了一种新型的微型热释电发电机.介绍了该发电机的基本结构和工作原理,完成了该发电机的相关实验,并采用有限元方法对该发电机在不同温度差下的输出特性进行了分析.实验结果表明,该发电机的输出电压随匹配电阻的增大而增大.而输出电流反之,并且在20℃和40℃温差下最大瞬时输出功率分别为208μw和475μw.仿真结果表明,随温差的增大,温度随时间的变化率也会增大,并且在20℃和40℃温差下相应的开路电压为689V和1380V,通过实验论证了该发电机可以作为能量采集的有效手段.

英文摘要:

Based on the pyroelectric effect of polyvinylidene fluoride (PVDF) film, a new micro pyroelectric generator was designed. The basic structure and working principle of the generator were introduced, corre- sponding experiments were completed and output characteristics of the generator under different temperature differences were analyzed through finite element method. The experimental results showed that the output volt- age increased with the increase of the matched resistance and the output current was vice versa. The maximum instantaneous output power under 20℃ and 40 ℃ temperature difference was 208 μW and 475 μW, respec- tively. The simulation results show that with the increase of the temperature difference, the changing rate of temperature with time increased. The respective open-circuit voltage under 20 ℃ and 40℃ temperature difference was 689 V and 1380 V. The simulation and experiment proved that the generator could be used as an effective means of energy harvesting, which would give guidance for further research in the future.

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期刊信息
  • 《郑州大学学报:工学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:河南省教育厅
  • 主办单位:郑州大学
  • 主编:李燕燕
  • 地址:郑州市高新区科学大道100号
  • 邮编:450001
  • 邮箱:gxb@zzu.edu.cn
  • 电话:0371-67781276 67781277
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-6833
  • 国内统一刊号:ISSN:41-1339/T
  • 邮发代号:36-232
  • 获奖情况:
  • 全国高校优秀学报,河南省优秀科技期刊一等奖,河南省高校学报“三优”评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5750